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本文拆分至“第二册 第9章静载荷试验 9.1综述”

打入桩基础的设计与施工是银娱优越会一个新系列，，，，
，主要分享美国联邦公路局（FHWA）出书的《打入桩基础的设计与施工》手册（共三卷）。。本手册的第二卷，，，，
，FHWA-NHI-16-010，，，，
，主要先容静载荷试验，，，，
，动载荷测试以及信号拟合，，，，
，快速载荷试验，，，，
，波动方程剖析，，，，
，动力公式，，，，
，条约文件，，，，
，打桩装备，，，，
，桩附件，，，，
，打桩标准，，，，
，以及施工监控等内容。。本期起，，，，
，我们将逐步与各人分享手册中的主要内容。。

注：《打入桩基础的设计与施工》手册中文版为英文翻译版本，，，，
，由美国公路治理局授权银娱优越会仪器装备中国有限公司举行翻译，，，，
，如由于翻译缘故原由保存错漏或歧义的情形，，，，
，请以英文原版为准，，，，
，敬请体贴！

静载荷试验为工程师验证试验桩或工程桩的标准阻力和变形提供了很是有价值的信息。。执行静载荷试验的缘故原由包括：

1. 凭证测得的载荷—位移或载荷—传输数据，，，，
   ，提供设计验证或刷新设计的信息，，，，
   ，以及施工验证或刷新施工程序的信息。。

2. 确认地下岩土层能提供标准岩土阻力。。

3. 为新的静力学设计要领，，，，
   ，区域地质情形，，，，
   ，动力或快速荷载试验剖析要领或程序提供或者标定土阻力系数。。

4. 确定水平载荷桩的p-y曲线。。

应由履历富厚的工程师制订并监视静态载荷测试程序。。静载荷测试效果经常被用做设计、测试和施工的比照基准参考线。。静载荷试验的质量主要，，，，
，在现在研究或更新目今LRFD阻力系数时更为主要。。测试或剖析若执行不当，，，，
，可能会不清静或造成铺张。。

为了充分妄想和实验静载荷试验程序，，，，
，应首先获得以下信息。。

1. 在测试位置举行详细的地下勘探。。载荷试验不可取代地下勘探。。

2. 确认地下地层，，，，
   ，包括地质质料的工程参数和地下水条件。。

3. 静态剖析选择适当的桩型和桩长度，，，，
   ，选择合适的载荷试验位置。。

明确静载荷试验计划的目的，，，，
，同时应选择试验的类型和频率，，，，
，提出静载荷试验的设计目的或准备施工时所需的知识。。载荷试验的目的是确认标准岩土阻力照旧提供详细的荷载传输信息以用于最终设计或提高设计效率，，，，
，对人力和装备的需求有着很大的差别。。在准备测试时代应思量以下项目，，，，
，以便提供所需的信息。。

明确装载装备(反力梁和千斤顶)的量程，，，，
，包管在测试历程中能加载到土层的标准阻力。。若是载荷测试装备的量程刚刚抵达岩土标准阻力，，，，
，在测试历程中是缺乏以使岩土层抵达塑性破损的。。因此无法引发出岩土的真正阻力，，，，
，也达不到提高设计效率的目的。。千斤顶量程应抵达预期加载量的120%和150%之间。。

关于荷重传感器和球面承压板，，，，
，以及线性位移传感器(LVDT’s)或千分表的规格应有详细要求，，，，
，其行程应知足桩头荷载及位移丈量的精度要求。。严禁使用在测试时代因行程缺乏而必需使用垫片或者重置的线性位移传感器或者千分表。。若可能，，，，
，还应在桩底和中心举行位移丈量，，，，
，以便能够评估桩侧和桩端的阻力。。荷重传感器的量程应抵达预期施加的最大负载的120%和150%之间。。

载荷测试项目应由此领域履历富厚的地基工程师监视。。

测试桩的施工纪录中应要求纪录适当的施工细节。。通常，，，，
，施工日志只会纪录锤型和打桩阻力。。现实上还需要纪录一些其他的信息，，，，
，如冲程(特殊是在最终入桩时)、燃料/能量设置、锤缓冲质料和锤尺寸、新的和替换的桩垫的厚度、准确的最终贯入度，，，，
，尚有一些辅助步伐的详细信息，，，，
，如预钻孔及其深度、打桩最先和竣事的时间、停锤深度以及用于接桩和装备维护的一连时间等等。。

推荐在载荷试验桩上使用动力学测试来评估打桩时的标准阻力，，，，
，包括土壤阻力漫衍、打桩系统性能评估、打桩应力盘算和细化波动方程输入参数。。

无论在设计阶段照旧施工阶段执行静载荷试验都应抵达一个预期目的。。通常包括确定标准岩土阻力或典范园地的荷载传输信息。。应凭证园地确定载荷试验的次数和试验位置，，，，
，通过在各园地执行一次静载荷试验来确定AASHTO(美国国家公路和运输协会标准)中标准阻力的阻力系数。。

以下标准改编自Kyfor等人主编的FHWA-SA-91-042(1992)，，，，
，总结了可以有用使用静桩载荷试验的情形或者场合：

1. 节约大宗本钱。。在涉及摩擦桩(确定设计桩长是否可以镌汰)或端承桩(确定是否可以使用更高的标准阻力)的大型项目中很常见。。

2. 由于工程师履历缺乏，，，，
   ，园地结构奇异或工程条件限制而无法确定标准准岩土阻力。。

3. 项目的地下条件差别很大，，，，
   ，可以划分成条件相似的区域。。然后可以在划分的有代表性的区域内执行静力学试验，，，，
   ，并据此对地基举行区域划分。。

4. 使用的标准岩土阻力值显着高于现实典范值。。

5. 预期标准土阻力因土壤恢复或松懈会爆发显著转变的情形。。

6. 当轴向抗拔阻力或水平位移的可靠评估很主要时。。

7. 验证新设计或试验要领时。。

8. 当使用新桩型、大直径启齿管桩，，，，
   ，和/或打桩程序时。。

9. 当重复使用现有桩支持新的更重的载荷结构时。。

10. 在施工时代，，，，
    ，用动力学公式或动力学剖析要领估算的标准阻力与静力学剖析丈量该深度处的阻力估算显着差别时。。例如，，，，
    ，将H型桩打入松散或者中密砂和砾石中泛起溜桩。。

11. 凭证局部和区域地质条件完善LRFD(荷载抗力系数设计法)校准时。。

在设计阶段组织并开展的载荷试验的效果可以为桩基础设计提供最佳信息。。静载荷试验的次数、试验的桩型、打桩要领和试验载荷要求应由认真设计的岩土工程师和结构工程师确定，，，，
，双方通力相助是必不可少的。。以下是在设计阶段举行载荷试验的优点。。

1. 可举行几种差别桩型、桩段和桩长的载荷试验，，，，
   ，设计选择最经济的桩基计划。。

2. 确定抵达最小入土深度的可打性，，，，
   ，以及评估在预计入土深度时标准岩土阻力的适用性。。

3. 为工程桩建设起源的打桩准则。。

4. 向施工项目投标人提供打桩信息以镌汰投标“意外”。。

5. 尽可能阻止与打桩有关的条约纠纷。。

6. 载荷试验项目效果可以反应在最终的设计和规范中。。

在施工最先时的载荷试验可能是测试一些无法在设计阶段确定本钱项目的最佳时间。。施工阶段的静载荷试验关于确认设计载荷是否合适、确定工程桩的最终设计长度以及打桩程序是否令人知足极其主要。。也许最主要的是，，，，
，这些效果可用于刷新设计桩长估算并确定一个最低入土深度要求。。

正如Paikowsky(2004)和Abu-Hejleh(2015)所提到的，，，，
，校准设计要领的可靠度以及刷新现实桩基础的岩土设计都需要用到载荷试验数据库。。有了高质量、完整的载荷试验数据，，，，
，我们就可以将设计和施工验证要领与满负荷载荷试验效果举行比照。。有了这些信息，，，，
，设计职员可能在某一特定的设计要领中增添阻力系数，，，，
，或者在园地相似的条件下向设计师提供优选的地基替换计划和施工要领。。

在2010年，，，，
，俄勒冈交通部(DOT)举行过此类研究，，，，
，他们凭证波动方程剖析(史女士等人2011)评估了打入桩的阻力系数。。其时，，，，
，AASHTO建议波动方程剖析阻力系数φdyn为0.40。。该阻力系数导致LRFD框架内的桩基本钱增添。。因此，，，，
，俄勒冈交通部举行校准研究来评价波动方程剖析的高阻力系数的可靠性。。在审查了几个数据库之后，，，，
，研究建议波动方程剖析初始打入桩的阻力系数为0.55，，，，
，复打时系数为0.40。。由于该项研究和其他人起劲的效果，，，，
，AASHTO(2010)设计规范建议的波动方程剖析阻力系数从φdyn = 0.40改为φdyn = 0.50。。

FHWA(美国联邦公路局)深基础载荷测试数据库(DFLTD)包括多个州的公路机构、FHWA效劳处和来自国际的数据。。数据虽然不再更新，，，，
，但可联系FHWA获得DFLTD数据，，，，
，数据库包括从1985年到2003年所做的约莫1300次载荷试验效果。。一些州 交通局也建设了一些载荷试验数据库。。

建议将载荷试验效果和附带的地质资料及打桩历程信息一同存储在数据库中。。在ASTM标准关于报告的部分，，，，
，针对轴向抗压载荷试验、轴向抗拔载荷试验和水平载荷试验明确了数据库中应包括的完整园地信息、打桩资料和载荷试验详细资料。。网络此类数据信息可提高制订和校准新的设计或施工控制要领的效率。。

表1提供了由静载荷试验得出的的适用于标准轴向岩土阻力系数。。载荷试验是轴向抗压照旧轴向抗拔以及是否举行动力学测试，，，，
，都会影响阻力系数的选择。。这里没有划定水平载荷试验的阻力系数，，，，
，由于水平载荷试验通常由极限状态下的变形准则控制，，，，
，而不是由强度极限状态控制。。

表1 打入桩静载荷试验的阻力系数(改自AASHTO 2014)

撰稿：小助理啪叽