港口工程基桩静载荷试验规程（JTJ255-2002）

JTJ 中华人民共和国行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 JTJ 255-2002 港口工程基桩静载荷试验规程 Specification for Testing of Pile Under Static Load in Harbour Engineering 2002一12一18发布 2003一04一01实施 中华人民共和国交通部发布 中华人民共和国行业标准 港口工程基桩静载荷试验规程 」刀 255- 2002 主编单位:武汉港湾工程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 研究院 批准部门:中华人民共和国交通部 施行日期:2003年4月 1日 关干发布《港口工程基桩静载荷试验规程》 (JTJ 255-2002)的通知 交水发【20021607号 各省、自治区、直辖市交通厅(局、委)，长江、珠江航务管理局及有 关企 事业单位 事业单位结构化面试题事业单位专业技术岗位财务人员各岗位职责公文事业单位考试事业单位管理基础知识 : 由我部组织武汉港湾工程设计研究院等单位制定的《港口工 程基桩静载荷试验规程》，业经审查通过，现批准为强制性行业标 准，编号为JTJ 255-2002，自2003年4月1 Fl起施行。 本规范由交通部水运司负责管理和解释，由人民交通出版社 出版发行。 中华人民共和国交通部 =00二年十二月十八日 制 定 说 明 本规程是在总结我国50年来港口工程基桩静载荷试验技术 经验的基础上编制而成。本规程包括基桩轴向抗压、轴向抗拔和 水平静载荷试验等技术内容。本规程的主编单位为武汉港湾工程 设计研究院，参加单位为武汉港湾工程质量检测中心、天津港湾工 程质量检测中心、上海港湾工程质量检测中心和广州港湾工程质 量检测中心。 桩基工程是港口工程的主要基础型式之一。基桩承载力关系 到工程的质量、造价和安全，是建设单位、设计单位和施工单位共 同关心的主要问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 之一。基桩静载荷试验是确定试验桩的极限承 载力和检验工程桩承载力最直接的手段，在工程中得到普遍应用。 我国工程技术界通过众多的实践和研究，积累了丰富的经验，在保 证工程质量、提高技术水平和创造社会经济效益等方面，取得了丰 硕的成果。为统一港口工程基桩静载荷试验技术要求，为桩基工 程设计、施工和验收提供可靠依据，交通部水运司组织武汉港湾工 程设计研究院等单位制定了本规程。 本规程根据交通部交水发【1999]725号文“关于下达199!)年 度水运工程建设标准定额编制 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 的通知’‘和交通部水运司水运 技术函字「2001]05号文“关于对《港口工程基桩静载荷试验规程》 制定工作大纲的批复”制定。 本规程制定过程中按照《水运工程建设标准编写规定》(JTJ 200-2001)的要求，总结了我国港口工程基桩静载荷试验的经验， 同时借鉴了国内外有关标准，结合现行行业标准《港口工程桩基规 范》(JTJ 254)的要求和我国港口工程的特点及实际情况，经广泛征 求意见、反复修改而成。为便于广大工程技术人员使用本规程，在 制定规程条文的同时编写了条文说明。 本规程共分5章14节和6个附录，并附条文说明。本规程编 写人员分工如下: 1 总则:吴继光 马瑞康 贾德庆 2 术语和符号:马瑞康 贾德庆 吴继光 3轴向抗压静载荷试验:贾德庆 洪 帆 陈火鑫 李宗哲 宋家弊 4 轴向抗拔静载荷试验:孙 义 贾德庆 5水平静载荷试验:宋家葬 李宗哲 孙 义 附录A-附录C:洪 帆 马瑞康 附录D:宋家弊 马瑞康 附录E:宋家葬 李宗哲 马瑞康 附录F:陈火鑫 马瑞康 本规程于2002年8月12日通过部审，2002年12月18日发 布，2003年4月1日实施。 本规程由交通部水运司负责管理和解释。请各有关单位在使 用本规程过程中，将发现的问题和意见及时函告交通部水运司和 本规程管理组，以便修订时参考。 目 次 、、? 、? ， 、 ? ? 、 、? ?? 、 ??? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? 、 ? ?? ? ? ?? 、 ? ? ? ? ? ? 2 术语和符号 :_:术语符 号 3轴向抗压静载荷试验·，·，·········⋯⋯” “””““”‘.””’‘ 3.1 一般规定 3.2 试验装置 3.3 试验方法 3.4 成果分析······，··，，·····‘·············，·‘ ····.·····⋯ ⋯ 4轴向抗拔静载荷试验···········，⋯⋯’‘’“““‘”’““““’“’‘(14) 4.1一般规定················································，，二(14) 4.2试验装置··1、··1··········，·，，，，··、··············，，，，(14) 4.3试验方法···················。···················，··········，，⋯ (14) 4.4成果分析·····································，·········⋯⋯ (16) 水平静载荷试验················，··············。············⋯⋯ (17) 5.1一般规定·‘····。···‘·t··，，···。·11········，，，(17) 5.2试验装置·············································，··⋯ (18) 5.3试验方法···，···、····，··········，···················，···，一 (19)??????? 5.4 成果分析·······，·············，·，·⋯“““ 附录A 试验桩轴向抗压静载荷试验记录表 附录B 试验报告 ···，························一 附录C 试验桩轴向抗拔静载荷试验记录表 附录D 试验桩水平静载荷试验记录表 一 附录E 水平静载荷试验中m值的计算方法 ???? ???? ???? 附录F 本规程用词用语说明 附加说明 本规程主编单位、参加单位、主要起草人、总校 人员和管理组人员名单 ·，·····················一 附 条文说明 1 总 则 1.0.1 为统一港口工程基桩静载荷试验技术要求，为桩基工程设 计、施工和验收提供可靠依据，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于港口工程基桩静载荷试验。通航建筑物和 修造船水工建筑物的基桩静载荷试验可参照执行。 1.0.3 本规程应与现行行业标准《港口工程桩基规范》(JTJ 254) 配套使用。 1.0.4港口工程基桩静载荷试验，除应符合本规程的规定外，尚 应符合国家现行标准的有关规定。 2 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1 基桩 桩基础中的单桩。 2.1.2基桩静载荷试验 测定静荷载作用下基桩承载力的试验，包括轴向抗压、轴向抗 拔和水平静载荷试验。 2.1.3 试验桩 需测定承载力的桩。 2.1.4 锚桩 为试验桩提供反力的桩。 2.1.5 基准梁 用于设置观测仪表的梁。 2.1.6 基准桩 架设基准梁的丰to 2.1.7 工程桩 组成结构物桩葵础的桩。 2.1.8 预计最大试脸荷载 为实现试验目的而计划加载于试验桩上的最大荷载。 2.1， 桩的极限承载力 桩在静荷载作用下达到破坏状态前或出现不适于继续承载的 位移时所对应的最大荷载。 2.1.10 桩的轴向反力系数 单位轴向力作用下的桩顶沉降量。 2.2 符 号 2.2.1 A— 桩身截面面积(扩)。 2.2.2 6o— 桩的换算宽度(m). 2.2.3 d— 桩径或桩宽(m)o 2.2.4 E,一 桩身材料的弹性模量(U.). 2.2.5 ho— 水平荷载作用点至泥面的距离(m). 2.2.6 H— 水平荷载(kN). 2.2.7 Ho一转换为泥面高程处桩所受的水平力((kN}. 22.8 l— 桩身截面惯性矩(m4) o 2.2.9 标— 水平地基反力系数(kN/m3 ) 2.2.10 L— 桩身长度(m). 2,2.11 m— 水平地基反力系数随深度增长的比例系数 (kN/m4). 2.2.12 Mo— 转换为泥面高程处桩所受的力矩(kN"m) 2.2.13 P— 水平地基反力(kN). 2.2.14 Q— 作用于桩顶的轴向受压荷载kN). 2.2.15 Q-— 作用于桩顶的最大轴向受压简载(kN). 2.2.16 仇— 基桩轴向抗压极限承载力(k哟。 2.2.17 Q?P— 作用于桩顶的轴向上拔荷载kN). 2.2.18 S— 桩顶沉降量(，)。 2.2.19 S,- 桩顶上拔量(二)。 2.2.20 t— 试验持续时间(min). 2.2.21 T— 桩的相对刚度系数(m). 2.2.22 I一 水平荷载作用下桩在作用点处的水平位移(m). 2.2.23 Yo— 水平荷载作用下泥面变形引起桩在泥面高程处 的水平位移(m)o 2.2.24 Y,— 水平荷载作用下桩身泥面处截面转角引起水平 荷载作用点处的水平位移(m). 2.2.25 妈— 假设泥面高程处桩身为固端，水平荷载引起桩身 2.2.26 2.2.27 2.2.邓 水平荷载作用点处的水平变形(m)0 Z— 土层深度(m)o B— 水平荷载作用下桩顶截面转角(rad) o B?— 水平荷载作用下桩在泥面高程处截面转角(rad)o 3 轴向抗压静载荷试验 3.1 一般 规定 3.1.1 轴向抗压静载荷试验可用于试验桩轴向抗压极限承载力 的确定或工程桩轴向抗压承载力的检验。 3.1.2 确定试验桩轴向抗压极限承载力的试验，宜在设计前进 行;检验工程桩轴向抗压承载力的试验，可在工程施工期间进行。 3.1.3 确定轴向抗压极限承载力的试验应加载至破坏;检验工程 桩轴向抗压承载力的试验，最大加载量应达到设计要求。 3.1.4 除设计有特殊要求外，试验桩的数量应根据地质条件、桩 的材质与尺寸、桩尖型式和工程总桩数等确定。当总桩数少于 500根时，试验桩不应少于2根。总桩数每增加500根，试验桩宜 相应增加1根。当地质条件复杂或桩的类型较多时，可按地区性 经验相应增加。 3.1.5 试验桩的位置应根据工程总体布置、工程进度、地质、地 形、水文条件和设计要求等确定。试验桩的尺寸、人土深度和进人 持力层的深度应具有代表性。 3.1.6 在距离试验桩3一lom范围内应具有钻孔资料，钻孔底高 程应低于桩尖高程，桩尖与孔底的高程差应按下列规定取值。 3.1.6.1摩擦桩，一般枯性土宜取5一8m:老粘性土、中密和密 实砂土宜取3一5m;碎石类土宜取2m。试验桩桩尖与钻孔孔底的 高程差不宜小于3一5倍桩径或桩宽。 3.1.6.2 端承桩，不宜小于3一5倍桩径或桩宽。 3.1.7轴向抗压静载荷试验宜采用锚桩法。当锚桩反力不足时， 可叠加部分压载。有条件时，也可采用其他加载方式进行静载荷 5 试验。 3.1.8 锚桩应以试验桩为中心对称布置。试验桩与锚桩、基准桩 的中心距不应小于4倍桩径或桩宽，且不应小于2m;基准桩与锚 桩的中心距不应小于3倍桩径或桩宽。对桩端进人良好持力层且 桩径大于或等于1.2m的大直径试验桩，其与锚桩、基准桩的中心 距不应小于3倍桩径。 3.1， 试验桩沉桩后至进行加载的间歇时间，粘性土不应少于 14d，砂性土不应少于3d,淤泥或淤泥质土中的摩擦桩不应少于 25d，水冲下沉桩不应少于28d.灌注桩的混凝土强度等级应达到 设计要求。当试验桩需再次进行抗压试验时，间歇时间应超过 3d. 3.1.10试验桩桩身强度及压屈稳定应按预计最大试验荷载进行 验算。 3.1.11锚桩应进行抗拔能力验算。 3.1.12在水域进行静载荷试验应搭设牢固的试桩平台。平台不 得与试验桩或基准桩相连，其高程应考虑水位和风浪等的影响。 平台应设置必要的护栏、人行爬梯、安全标识、信号灯和救生设备 等安全设施，并配备通信和交通等设备。 3.1.13 在风、浪等气象、水文条件恶劣的情况下不得进行试验。 3.1.14试验期间，距离试验桩50m范围内不得进行打桩作业，并 应避免各种振动影响，严禁船舶碰撞试桩平台。 3.1.15试验过程中应对锚桩上拔量进行监测，其上拔量应控制 在设计允许范围内。 3.1.1‘试验前应进行下列准备工作: (1)收集工程总体布置的有关资料; (2)收集工程所在区域的地质、地形、水文和气象等有关资料; (3)收集邻近工程已有的试桩资料; (4)收集试验桩、基准桩、锚桩和工程桩的结构图、沉桩资料和 动测试验资料; (5)编制试验大纲并进行试验设计; 6 (6)试验采用的计量器具和千斤顶应按有关规定进行检 定; (7)试验桩内预埋必要的应力、应变等测试元件。 3.2 试验 装置 3.2.1 试验装置应由反力系统、加载系统和观测系统三部分组 成。锚桩法轴向抗压静载荷试验装置如图3.2.1所示。 3.2.2 反力系统应符合下列规定。 3.2.2.1 承载能力应为预计最大试验荷载的1.3一1.5倍。 3.2.2.2 受力构件应满足强度和变形要求。 3.2.2.3 反力系统应便于安装和拆卸。 3.2.2.4 当采用锚桩和压载联合提供反力时，压载重物应对称 堆放，并应考虑反力系统的整体稳定。 3.2.3 加载系统应符合下列规定。 3.2.3.1 千斤顶的额定加载能力应为预计最大试验荷载的 1.3一1.5倍。使用2台以上千斤顶时，应采用同一型号的千斤 顶，同步并联连接。 3.2.3.2 千斤顶加载量的量测宜采用压力表，也可采用压力传 感器。压力表应选用0.35一0.50级的精密压力表，压力表的额定 量程应满足千斤顶额定加载能力的需要。 3.2.3.3 高压油泵加压时，宜采用自动稳压措施。 3.2.4设备安装应符合下列规定。 3.2.4.1反力系统安装前，应按试验要求对桩头进行处理。 3.2.4.2 反力系统应以试验桩为中心对称布置，荷载重心应与 试验桩的轴线相吻合。 3.2.4.3 当采用2台以上千斤顶时，其合力应通过试验桩的纵 轴线。 3.2.4.4 千斤顶与试验桩、反力梁间应设置钢垫块。 3.2.5 观测系统应符合下列规定。 3.2.5.1基准桩宜采用2根，并不得与其他桩相连。基准梁应 7 传班器 基准桩 图3.2.1锚桩法轴向抗压静载荷试验装置 具有足够的刚度，安设在基准桩上，一端固定，另一端简支。 3.2.5.2沉降测量宜采用4个位移计或百分表，沿桩周均布安 设，沉降测量平面宜设在桩顶下0.2一1.0m的位置。严禁在桩顶 钢垫块上设置沉降测量点。 3.2.5.3 锚桩上拔量可采用位移计或百分表进行监测。 3.2.5.4 沉降测量仪表量程应为30一l00mm，分辨率应为 0.01 mmo 3.2.5.5 沉降测量仪表应采用磁性表座固定在基准梁上，测杆 轴线应与观测点的位移方向一致。 3.2.5.6 试验过程中，应采取防雨、防晒、防振和防碰撞等措 施 。 3.2.6 桩端阻力和桩侧摩阻力宜采用静态应变测试仪器进行测 定。测点应沿桩侧对称布置，每一土层布设的测点不应少于一对。 仪器量程不宜小于士10000，分辨率不应小于士1f}e,4h内的零点 漂移不应超过，3[te 3.3 试验方法 3.3.1轴向抗压静载荷试验可采用快速维持荷载法(快速法)或 慢速维持荷载法(慢速法)，有经验时也可采用循环加载法。外海 试桩宜采用快速法。 3.3.2当试验需要测定桩的轴向反力系数时，应在永久荷载标准 值到永久荷载与可变荷载标准值的组合值之间，至少往复加载、卸 载3次，取趋于稳定的一次循环的首、尾测定值进行计算。 3.3.3 加载、卸载均应分级进行，宜采用等量分级。每分级荷载 可为预计最大试验荷载的1/10一1/12，第一级可按2倍分级荷载 加载;每级卸载可为分级荷载的2倍。加载、卸载时应确保载荷平 稳、连续、无冲击和无超载。每级加载、卸载时间不宜少 于 lmino 3.3.4 当采用快速法加载时，每级荷载应维持60min再施加下一 级荷载。在外海气象、水文条件恶劣且桩尖进人良好持力层的情 况下，快速法也可采用30min施加一级荷载。 3.3.5 当采用慢速法加载时，在某级荷载作用下，60min内对应的 沉降值小于0. lmm，可定为该级沉降达到稳定。 3.3.6 每一级荷载维持时间应按表3.3.6的规定执行。 9 每一级荷载维持 时间 表3.3.6 ~.喜瓜一a 0 3JJvt5 快 速 法 慢 速 法 新加载级 60min 30而n 至.n‘n内对应的沉降值小 于0.1- 为止 卸 载 级 15.i. 巧叮.1】 6hnin 卸载为零 6知d. 】〕n山1 1别) n 循环加载、卸载的中间荷效 5们111 sn习11 15min 循环加载、卸载的首尾荷载 15nun 15min 60min 3.3.7加载时，沉降测读时间依次应为0,5,10,15 , 30rrin，其后应每 隔30min测读一次，直至达到荷载维持时间的规定为止。卸载时，快 速法测读时间间隔应为5min;慢速法测读时间依次应为。,15,30, 60mino卸载至零时应测读一次，维持时间结束时再测读一次。 3.3.8试验过程中应及时记录或打印各项观测数据，进行数据整 理和汇总，并绘制荷载一沉降(Q-S )曲线等。试验桩轴向抗压静 载荷试验记录表格式应按附录A的规定执行。 3.3.，符合下列条件之一时可终止加载: (1)桩顶总沉降量超过40inm，且在某级荷载作用下，桩的沉降 量为前一级荷载作用下的5倍或Q-S曲线出现可判定极限承载 力的陡降段; (2)采用慢速法试验，在某级荷载作用下，24h未达到稳定; (3)加载已达到试桩设备的承载能力; (4)在加载过程中，发现试验桩桩顶偏离轴线的位移过大，危 及试验安全; (5)检验性试验的加载量达到设计要求。 3.4 成 果分析 3.4.1 试验桩轴向抗压极限承载力应按下列方法确定。 3.4.1.1 当Q-S曲线上出现可判定极限承载力的陡降段时， 10 应采用明显陡降段起始点相对应的荷载为极限承载力。极限承载 力可根据下列方法确定: ‘，，当S}一40mm时捻,f(L)且器默 △S丝/>f(乙) AAQ- △S. _ ，_ .、 ，_ _ . __ _ ... ___ 又五竺>s,弟 n教对厘的何载为极限水载力，见图3.4 .1 (a)，其中f ‘Jv . (L卜丫一。.04(nvn/kN),:为桩身长度(m); (2)当Q/Q二一S/d曲线有明显陡降段时，挤土桩的曲线斜 率开始转变为大于0.3或大直径开口管桩等低挤土桩的曲线斜率 开始转变为大于0.2的点所对应的荷载为极限承载力，其中d为 桩径或桩宽(m); (3)在S-Igt曲线中取曲线斜率明显变陡或曲线尾部明显向 下曲折的前一级荷载为极限承载力，见图3.4.1(b)o 3.4.1.2当Q-S曲线没有明显陡降段时，应在Q-S曲线上 取桩顶总沉降量S = 40mm相对应的荷载作为极限承载力的近似 值，见图3.4.1 (c)。对钢管桩和桩长超过50m的混凝土桩所取用 的桩顶总沉降量应适当加大。 3.4.1.3 当试验桩符合第3.3.9条第(2)项的终止条件，且 Q-S曲线上没有可判定极限承载力的陡降段时，应取该不稳定 荷载的前一级荷载为极限承载力。 3.4.2基桩轴向抗压极限承载力标准值应根据试验桩位置和地 质条件等综合确定。当各试验桩条件基本相同且数量不少于2根 时，极限承载力可按下列方法确定。 3.4.2.1 当桩的极限承载力最大值与最小值之比小于或等于 1.3时，宜取平均值作为基桩轴向极限承载力标准值。 3.4.2.2 当桩的极限承载力最大值与最小值之比大于1.3时， 应通过分析确定，必要时应增加试桩数量。 3.4.3 当需要测试桩侧摩阻力和桩端阻力时，应将应变测定值换 算成相应截面的轴向力，并绘制桩身轴向力分布图，见图3.4.30根 据轴向力分布，确定各土层桩侧极限摩阻力和桩端极限阻力。 11 ??????? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ???? ?? ? ? ? ? ? ???? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 。?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ，? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???????????? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ??????????????????? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ?????????????????? ? ?? ? ?? ???? ?? ? ， ? ? 圣 ????? ? 。 ?? 12 900 1611】 74110 32即 粼洲】 Q (0)? Z (m) 图343 桩身轴向力分布 口一作用于桩顶的轴向受压荷载(kN) ; Z一 层深度(m) 3.4.4试验报告的编制应按附录B的有关规定执行。 13 4 轴向抗拔静载荷试验 4.1 一般规 定 4.1.1轴向抗拔静载荷试验可用于试验桩轴向抗拔极限承载力 的确定或工程桩轴向抗拔承载力的检验。 4.1.2确定试验桩轴向抗拔极限承载力的试验，宜在设计前进 行;检验工程桩轴向抗拔承载力的试验，可在工程施工期间进行。 4.1.3轴向抗拔静载荷试验可利用抗压试验桩进行，抗压试验结 束至抗拔试验开始的间歇时间应超过3d. 4.1.4 工程桩不得用于确定轴向抗拔极限承载力的试验。 4.1.5轴向抗拔试验桩应满足试验荷载作用下的强度要求，成桩 工艺和质量控制标准应与工程桩一致，主筋应通长布置。 4.1.‘ 轴向抗拔静载荷试验的其他要求应按第3.1节的有关规 定执行。 4.2 试 验装置 4.2.1试验装置应由反力系统、加载系统和观测系统三部分组 成。轴向抗拔静载荷试验装置如图4.2.1所示。 4.2.2 轴向抗拔静载荷试验宜采用工程桩作为反力支座。 4.2.3 试验装置的其他要求应按第3.2节的有关规定执行。 4.3 试验 方法 4.3.1 轴向抗拔静载荷试验方法应按第3.3节的有关规定执行。 4.3.2 试验过程中应及时记录或打印各项观测数据，进行数据整 理和汇总，并绘制上拔荷载一桩顶上拔量(Q., -S.,)曲线和桩顶 14 图4.2,1 轴向抗拔静载荷试验装置 上拔量一时间对数〔S?p lgt)曲线。试验桩轴向抗拔静载荷试验 记录表格式应按附录C的规定执行。 4‘3.3 符合下列条件之一时可终止加载: (1)在某级荷载作用下，钢筋拉应力达到钢筋抗拉强度设计 值; (2)在某级荷载作用下的桩顶上拔量为前一级荷载作用下的 5倍; (3)桩顶累计上拔量超过l00mm; (4)检验性试验的加载量达到设计要求。 4.4 成果分 析 4.4.1试验桩轴向抗拔极限承载力应按下列方法确定: (1)对陡升的Q- ,}--S-,曲线，取陡升段起始点荷载; (2)对无明显陡升的Q.P一 Sup曲线，取S?Plgt曲线尾部显著 弯曲的前一级荷载。 4.4.2 当需要进行初身应力、应变测试时，应对有关资料进行整 理，并绘制桩身轴向力分布图。 4,4.3 基桩轴向抗拔极限承载力标准值应采用第3.4.2条规定 的方法确定。 4.4.4试验报告的编制应按附录B的有关规定执行。 5 水平静载荷试验 5.1 一般规定 5.1.1 水平静载荷试验可用于水平地基反力系数和试验桩水平 极限承载力的确定或工程桩水平承载力和相应的桩顶水平位移的 检验。 5.1.2 确定水平地基反力系数和试验桩水平极限承载力的试验， 宜在设计前进行;检验工程桩水平承载力和相应的桩顶水平位移 的试验，可在工程施工期间进行。 5.1.3 试验桩位置应根据设计要求选取有代表性的地点，也可利 用轴向静载荷试验桩进行水平静载荷试验 5.1.4 试验桩数量应根据设计要求和工程地质条件确定，不宜少 于 2根。 5.1.5 在距离试验桩3一lom范围内应具有工程地质钻孔资料。 泥面以下16倍桩径或桩宽深度范围内，每隔lm均应具有土样的 物理力学性能指标;16倍桩径或桩宽以下深度，间距可适当加大。 有条件时可进行现场十字板、静力触探或旁压试验。 5.1.‘ 推力支承桩与试验桩净距不宜小于5倍桩径或桩宽，拉力 支承桩与试验桩净距不宜小于10倍桩径或桩宽，且不宜小于6m, 基准桩与试验桩、反力支承结构的净距不宜小于5倍桩径或桩宽。 5.1.7试验桩沉桩后至加载的间歇时间应按第3.1.9条的有关 规定执行，土的类型按泥面以下16倍桩径或桩宽深度范围内土的 性质综合确定。利用已完成轴向静载荷试验的桩进行水平静载荷 试验时，其间歇时间不宜少于2do 5.1.8试验桩桩顶宜以自由状态进行试验。 17 5.1.，桩内埋有测试元件或测斜管的试验桩，应控制沉桩后测试 元件或测斜管的方位与试验加载方位一致。 5.1.10 水平荷载作用点高程宜与实际工程桩基承台底面高程一 致。水平力的方向应通过试验桩截面中心。 5.1.11试验桩桩身抗弯和抗变形能力应按预计最大试验荷载进 行验算。 5.1.12试验期间对周围环境条件的要求应按第3.1.13条和第 3.1.14条的有关规定执行。 5.1.13试验前的准备工作应按第3.1.16条的有关规定执行。 5.1.14水域试桩应搭设试桩平台。试验桩周边至平台的间隙， 不应小于预计的最大位移。当利用试桩平台构成反力系统时，应 对平台进行结构设计与计算。搭设试桩平台的其他要求应按第 3.1.12条的有关规定执行。 5.2 试 验装置 5.2.1试验装置应由反力系统、加载系统和观测系统三部分组 成。水平静载荷试验装置如图5.2.1所示。 5.2.2 反力系统承载力应为试验桩的1.3一1.5倍，刚度应满足 试验要求。 5.2.3加载系统应符合下列规定。 5.2.3.1加载设备宜采用卧式千斤顶、卷扬机或手拉葫芦。 5.2.3.2 加载设备的额定能力应为预计最大试验荷载的1.3- 1.5倍。 5.2.3.3 千斤顶及其配套设施应符合第3.2.3条的有关规定， 其与试验桩的接触部位应设置球型铰支座。 5.2.3.4用卷扬机或手拉葫芦加载时，应配用钢丝绳、卡环、滑 轮组等属具和拉力传感器。 5.2.3.5 水平荷载作用部位应局部加强或增大受力面积。 5.2.4观测系统应符合下列规定。 5.2.4.1基准桩和基准梁应稳固可靠、自成独立体系。 18 图5.2.1 水平静载荷试验装投 5.2.4.2桩顶水平位移测量宜采用位移计或百分表，桩顶转角 测试宜采用测斜仪或位移计。水平位移的测试精度不宜低于 0.02mm,截面转角的测试精度不宜低于5"0 5.3 试 验方 法 5.3.1试验方法宜采用单向单循环水平维持荷载法。根据设计 19 要求也可采用多循环水平维持荷载法或其他方法。 5.3.2加载方式可采用水平推力或水平拉力。 5.3.3水平静载荷试验应对试验桩在水平荷载作用高程处的水 平位移进行测试。有条件时，宜测试桩在泥面高程处的水平位移。 位移测试方向应与水平荷载方向一致，同一高程设置的测点不应 少于2个。 5.3.4桩顶转角应石水平荷载作用点以上部位测试。当采用固 定式测斜仪时，可将仪器安设在桩顶顶面或桩的侧面，测试方向应 与桩的位移方向一致;当采用位移计时，两层位移计的间距应大于 lmo 5.3.5 测试桩身弯曲应变时，测点应布置在泥面至设计第一弯矩 零点处的区段内，测点间距不宜大于lm。同一截面内的测点，应 设在最大拉应变和最大压应变处。应变测试宜采用电阻应变计或 弦式应变计。 5.3.6 桩的挠曲变形可通过在桩内预埋测斜管，采用活动式测斜 仪逐段对桩身斜率变(t进行测试，预埋测斜管的测斜方向应与桩 身挠曲变形方向一致 5.3.7单向单循环试验加载、卸载均应分级进行，宜采用等量分 级。每分级荷载可为预计最大试验荷载的1/10，每级卸载可为分 级荷载的2倍。 5.3.8单向单循环加载时，每级荷载应维持20min，卸载时应维持 l0min，每隔5min应测读一次。全部卸载后应每隔lOmin测读一 次，测读30nun} 5.3.，试验过程中应及时记录或打印各项观测数据，进行数据整 理和汇总。试验桩水平静载荷试验记录表格式应按附录D的规 定执行。 5.3.10 符合下列条件之一时可终止加载: (1)达到试验要求的最大荷载或最大位移; (2)在某级荷载作用下，桩顶水平位移急剧增加、位移速率明 显增大; 20 (3)地基土出现明显的斜裂缝或桩身断裂。 5.4 成果分 析 5.4.1 成果分析应根据试验内容的不同，分别绘制下列相应试验 成果曲线: (1)水平荷载一位移(H- Y)曲线; (2)水平荷载一时间一位移(H-t-Y)曲线; (3)水平荷载一位移梯度(H-然)曲线; ‘ 几1 ， (4)水平荷载对数一位移对数(1gH-lg Y )曲线; (5)水平荷载一水平地基反力系数(H-kN)曲线; (6)水平荷载一水平地基反力系数随深度增长的比例系数 (H-m)曲线; (7)水平地基反力一位移(P- Y)曲线簇; (8)桩身弯矩分布曲线、桩身挠曲变形由线、桩顶或泥面处转 角的变化曲线。 5.4.2水平地基反力系数kN应按现行行业标准《港口工程桩基 规范》( JTJ 254-98)局部修订(桩的水平承载力设计)中附录C的 方法通过计算确定。 5.4.3试验桩水平极限承载力应根据H-Y曲线上第二折点的 前一级荷载(图5.4.3)或1gH-lg Y曲线上折点的前一级荷载等综 合确定，其中钢桩应取坛H-1gY曲线上的第一折点，其他桩应取 1gH-坛Y曲线上的第二折点。当采用H-Y曲线、旭H-1gY曲线 难以确定桩的水平极限承载力时，可采用水平荷载一位移梯度 (H-黑)曲线等方法综合确定。 △H夕~ 万 碑 ·一一 * ，。，、 5.4.4基桩水平极限承载力的标准值应采用第3.4.2条规定的 方法确定。 5.4.5水平地基反力系数随深度增长的比例系数m值可按附录 E的方法计算。 5.4.‘ 试验报告的编制应按附录B的有关规定执行。 21 第一折点- 图5.4.3 H- Y曲线 H一水平荷载(kN):1 水平荷载作用下桩在作用点处的水平位移(。) 22 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ?????? ? ? ? ?????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? }L 中 23 附录B 试 验 报 告 B.o.1静载荷试验报告应包括下列内容。 B.o.1.1 前言: (1)建设、委托、设计、施工、监理和勘察单位名称; (2)工程名称、工程地点、试验目的与要求、试验日期和试验桩 根数; (3)桩基设计与施工概况。 B.0.1.2 试验依据。 B.0.1.3 场地工程地质和水文条件: (1)工程地质和水文概况; (2)试验桩平面位置图及相应的地质钻孔柱状图或表; (3)各土层物理力学性能指标。 B.0.1.4 试验内容。 B.0.1.5 主要仪器设备型号及编号。 B.0.1.6 试验方法: (1)反力系统、加载系统和观测系统构成; (2)荷载分级与加载顺序确定; (3)测点布置; (4)测读时间确定; (5)加载稳定标准确定; (6)终止加载条件判定。 B.0.1.7试验成果及分析: (1)试验记录汇总表; (2)成果曲线; (3)成果分析; 24 (4)结论和建议。 B.0.2 试验报告封面应包括报告标题、工程名称、工程地点、报 告编号、试验单位名称、检测或试验资质证书编号及出具报告日 期。 B.0.3 试验报告扉页应由试验项目负责人、试验人员、报告编写 人、审核人和技术负责人签名。 B.0.4试验报告封面的左上角应加盖计量认证章。封面和结论 页应加盖试验单位公章。 ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?????? ? ? ? ?????? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?? 圳 布 罗更 Z} E 襄 曰 巷 W 洲 牡 W 书 州 彭 愁 丝 灯 RF 婴 444 粥 一419 Lq . 宜 蓄 档 宜 兰 w -E r 髯霆夏 ? ? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? 26 ?? ? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ?????? ? ? ? 27 附录E 水平静载荷试验中m值的计算方法 E.0.1弹性长桩水平地基反力系数随深度增长的比例系数m值 的计算，应对弹性长桩在水平荷载作用下的位移进行分析，位移分 析示意图见图E.01。 (a) 图 E.o.1 弹性长桩在水平荷载作用下的位移分析示意 (a>位移分析示9; (b)泥面处水平荷载作用简化示意 H一水平荷载(kN); Ha 转换为泥面高程处桩所受的水平力(kN), Ho二H; ho一水 平荷载作用点至泥面的0'离(m);Mo转换为泥面高程处桩所受的力矩(0-m),Mo 二Hho; Y一水平荷载作用F桩在作用点处的水平位移〔m); Yo一水平荷载作用下泥 面变形引起桩在泥面高iff处的水平位移(m); Y,一水平荷载作用下桩身泥面处截面 转角引起水平荷载作用点处的水平位移(m); Y,-假设泥面高程处桩身为固端，水 平荷载作用引起桩身水平荷载作用点处的水平变形(m); 6一水平荷载作用下桩顶 截面转角(.d); Bo一水平荷载作用下桩在泥面高程处截面转角(.d) 28 E.0.2 Oo和Yo的取值宜采用实测数据，当无实测数据时，可按 下列公式计算: HhA' a。二 f1一二下了二 乙也P! (E. 0. 2-1) 、二Y一Oho·黔 (E.0.2-2) 式中 几— 水平荷载作用下桩在泥面高程处截面转角(rad) ; O— 水平荷载作用下桩顶截面转角(rad) ; H- 水平荷载(kN); ho— 水平荷载作用点至泥面的距离(m); 凡— 桩身材料的弹性模量(kPa); I— 桩身截面惯性矩(砂): Yo一一水平荷载作用下泥面变形引起初在泥面高程处的水 平位移(m); Y‘一水平荷载作用下桩在作用点处的水平位移(m). E.0.3 m值可按下列方法进行计算。 E.0.3.1 m值可直接采用式(E.0.3-1)和式(E.0.3-2)进行计 算。在同级水平荷载作用下，由式(E.0.3-1)求得桩的相对刚度系 数T值，再由式(E.0.3-2)求得m值。 H护 M产 Yo二2.441 十1.621 -专 (E.0.3-1 一”一 ”’一EpI”‘一‘E?1 }0 (E.0.3-2) 式中 Yo— 水平荷载作用下泥面变形引起桩在泥面高程处的 水平位移(m); Ho— 转换为泥面高程处桩所受的水平力(kN),Ho=H; T--一桩的相对刚度系数(in); 凡— 桩身材料的弹性模量(kPa); 1— 桩身截面惯性矩(m0); Mo— 转换为泥面高程处桩所受的力Ili(kN'm), M= Hho; 29 爪— 水平地基反力系数随深度增长的比例系数 (kN/m0); bo 桩的换算宽度(m)，等于2倍桩径或桩宽。 E.0.3.2 当直接计算m值有困难时，也可采用试算法进行计 算。先假设一个。，值，由式(E.0.3-2)求得T值，再由式(E.0.3- 1)求得Yo值，并与式(E.0.2-2)求得的Yo值进行比较，反复试算， 直至式(E.0.3-1)求得的Yo值与式(E.0.2-2)求得的Yo值相符为 止，最后假设的。值即为所求值。 附录F 本规程用词用语说明 F.0.1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词用语说明如下: (1)表示很严格，非这样做不可的: 正面词采用“必须，’; 反面词采用“严禁”。 (2)表示严格，在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应，’; 反面词采用“不应”或“不得，’o (3)对表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”或“可，’; 反面词采用“不宜”。 F.0.2 条文中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符 合，，二的有关规定’，或“应按⋯⋯执行”。 附加说明 本规程主编单位、参加单位、主要起草人、 总校人员和管理组人员名单 主要起草人: 总校人员名单: 武汉港湾工程设计研究院 武汉港湾工程质量检刚中心 天津港湾工程质量检测中心 上海港湾工程质量检侧中心 广州港湾工程质量检测中心 吴继光(武汉港湾工程设计研究院) 李宗哲(武汉港湾工程设计研究院) 马瑞康(武汉港湾工程设计研究院) (以下按姓氏笔画为序) 孙 义(天津港湾工程质量检测中心) 陈火鑫(武汉港湾工程设计研究院) 宋家葬(上海港湾工程质量检测中心) 洪 帆(武汉港湾工程质量检测中心) 贾德庆(广州港湾工程质量检测中心) 李永恒(交通部水运司) 吴继光(武汉港湾工程设计研究院) 马瑞康(武汉港湾工程设计研究院) 陈火鑫(武汉港湾工程设计研究院) 洪 帆(武汉港湾工程质量检测中心) ? ? ? ? ? ? ? ? 管理组人员名单:吴继光(武汉港湾工程设计研究院) 李宗哲(武汉港湾工程设计研究院) 洪 帆(武汉港湾工程质量检测中心) 孙 义(天津港湾工程质量检测中心) 贾德庆(广州港湾工程质量检测中心) 中华人民共和国行业标准 港口工程基桩静载荷试验规程 开 255-2002 条 文 说 明 目 次 ??总则·........................... 轴向抗压静载荷试验，··一 一般规定·························，·，········，·············⋯⋯ (39) 试验装置···························，······················⋯⋯ (40)?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? 试验方法，··⋯⋯ 成果分析···⋯⋯ ?? ?? ?? ?? 4 轴向抗拔静载荷试验·······⋯⋯ :;一般规定 ··1·一试 验方法····⋯ ⋯ 5水平静载荷试验 ······················⋯⋯ 5.1 一般规定·······················，⋯“‘’““‘ 5.2 试验装置·，······················⋯⋯’“”’ 5.3 试验方法···········，⋯⋯““““’““‘ 5.4 成果分析·······⋯ ⋯ ““””””“““ 1 总 则 1.0.2 本条规定的港口工程基桩，按成桩方法和桩身材料分主要 包括混凝土预制桩、灌注桩、钢管桩和组合桩;按荷载传递机理分 主要包括摩擦桩和端承桩，其中端承桩包括嵌岩桩。 3 轴向抗压静载荷试验 3.1 一般规 定 3.1.1,3.1.3轴向抗压静载荷试验分为极限承载力试验和检验 性试验。检验性试验一般采用工程桩进行，加载量由设计提出，仅 检验承载力是否满足设计的要求。极限承载力试验指桩加载到破 坏状态前或出现不适于继续承载变位的试验，其加载量比检验性 试验大，一般在专供作破坏性试验的桩上进行。这种试验要进行 周密的设计，通常在桩内预埋测试元件，以便取得系统的试验数 据，为合理设计、降低工程造价和积累不同地区的基桩试验资料提 供依据。 3.1.2 轴向抗压极限承载力试验，主要是为了准确地确定基桩的 极限承载能力，给合理进行桩基础设计提供依据，因此该项试验宜 在设计前进行。对大型项目或新开辟港区等主要工程进行专门的 极限承载力试验是必要的。 工程桩轴向抗压承载力检验性试验，主要目的是验证工程桩 的承载能力能否满足设计要求，这样既可利用施工中的现有条件、 节省试验费用，又能保证桩基础满足承载要求，确保工程质量。 3.1.7 本条所述的其他加载方式包括全压载法和自平衡加载法 等。自平衡加载法由Osterberg所创导，该方法为将特制的荷载箱 与钢筋笼连在一起浇人桩端或其附近的部位，试验时通过油管在 地面进行加压，随着油压增大，荷载箱顶、底.m脱离推开，桩身随之 发生桩侧摩阻力及桩端阻力，直至破坏。通过向上、向下的2条荷 载一位移曲线，可求得桩的极限承载力。该方法在国外已应用十 余年。日本称之为桩端载荷试验法，目前正在推广并制定试验标 39 准。国内有的单位经过改进，将荷载箱设置在桩侧摩阻力与桩端 阻力能相互平衡的位置，使上下两部分承载力得以充分发挥，故称 为自平衡加载法。该方法在我国工民建工程中已有应用。有条件 时也可引进到港口工_程中，以便使试验能省时、省力和降低试验费 用。 3.1.8试验桩与锚桩、基准桩中心距，除按现行行业标准《港口工 程桩基规范))(JTJ 254-98)规定不应小于4倍桩径或桩宽外，本条 尚规定下限不小于2m，以免小截面桩间距过小。 本条规定对桩端进人良好持力层的大直径桩，其与锚桩、基准 桩的中心距不应小于3倍桩径或桩宽，符合现行行业标准《港口工 程桩基规范》(」刀254-98)第4.1.1条中 “中心距3一6倍桩径或 桩宽，且桩端进人良好持力层时，可按单桩设计”的原则。 3.2 试验 装置 3.2.2,3.2.3 预计最大试验荷载为计划施加于试验桩上的最大 荷载，与实际情况可能有一些差异，为使试验不致因反力系统或加 载设备能力不足而中断，其能力应考虑有一定的富裕量。 3.2.4 为了不使试验桩桩顶承受过大的局部荷载，在千斤顶与试 验桩之间应放置钢垫块;同样在千斤顶与反力梁之间也应设置钢 垫块 。 3.2.5 为确保在试桩过程中，减少外界因素对观测系统的影响， 较准确地观测试验桩在载荷作用下的沉降。因此，本条着重提出 了采取防雨、防晒、防振和防碰撞等措施，并规定基准梁一端固定、 一端简支，且采用4个位移计或百分表观测沉降