4　单桩静载试验

4.1　单桩竖向抗压静载试验

4.1.1　本方法适用于检测单桩的竖向抗压承载力。当埋设有桩身应力、应变、桩底反力传感器或位移杆时，可测定桩周土层的抗压侧阻力值和桩端阻力值或桩身截面的位移量。

4.1.2　为设计提供依据的试验桩，应加载至地基或桩身破坏；对工程桩抽样检测时，加载值应大于或等于设计要求的单桩承载力特征值的2.0倍。

4.1.3　单桩竖向抗压静载试验的设备及仪器安装应符合下列要求：

1　试验桩桩顶应保持平整。对于打入桩，如桩顶因锤击受损，应按原桩身强度要求修复；对于灌注桩，桩头处理宜符合本标准附录A的规定；

2　加载反力装置可根据现场条件采用锚桩横梁反力装置、压重平台反力装置及锚桩压重联合反力装置。当采用锚桩作为反力装置时，应验算锚桩抗拔力，且其应大于设计最大加载时作用在锚桩平均上拔力的1.2倍；采用工程桩作为锚桩时，应监测锚桩上拔量。当采用压重平台反力装置时，所加重物应均匀稳固地放置于平台上，且应大于设计最大加载量的1.2倍，宜在检测前一次加足，施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍；

3　沉降观测用基准梁宜采用2根，并应具有一定的刚度，设置于独立的基准桩上。试验期间应采取措施，避免气温、振动及其他外界因素的影响。试桩、锚桩或压重平台支墩边和基准梁之间的中心距应符合表4.1.3的规定；

4　桩顶、桩端沉降量及锚桩上拔量量测宜采用位移传感器或大量程百分表，传感器分辨率优于或等于0.01mm。桩顶沉降量测时应在同一水平面内两个正交直径方向上对称布置4个量测仪表，测定平面宜在桩顶200mm以下位置。桩身截面位移测量可在桩身内埋设测管，测管中内置测杆；

5　试验加载宜采用油压千斤顶，千斤顶应平放在试桩中心，当采用两台及两台以上千斤顶加载时，应使用同型号和规格的千斤顶，并联同步工作，并使千斤顶的合力通过试桩中心。荷载测量宜用并联于油路的压力传感器测定油压，传感器的测量误差不应大于1％；

6　当需要测试桩侧阻力和桩端阻力时，桩身内埋设传感器应符合本标准第6.3节的有关要求。

4.1.4　为设计提供依据的单桩竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法；当工程设计有特殊要求时，也可采用多循环加、卸载法等其他方法。工程桩验收检测宜采用慢速维持荷载法，当有成熟的地区经验时，也可采用快速维持荷载法。快速维持荷载法每级荷载维持时间不得少于1h。

慢速维持荷载法应符合下列要求：

1　加载应分级进行，采用逐级等量加载；每级加载量为预估最大加载量的1/10～1/12，其中第一级可取分级荷载的2倍。每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±5％；

2　每级荷载施加后，应按第5min、第15min、第30min、第45min、第60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次，当沉降速率达到相对稳定标准时，即可施加下一级荷载；

3　沉降相对稳定标准应为：每一小时的桩顶沉降量不超过0.1mm，并连续出现两次，从分级荷载施加后的第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算；

4　卸载应分级进行，采用逐级等量卸载，每级卸载量取加载时分级荷载2倍；

5　每级荷载卸载后，应按第15min、第30min、第60min测读桩顶沉降量后，即可卸载下一级荷载，卸载至零后，测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15min、第30min，以后每隔30min测读一次。

4.1.5　终止试验加载应符合下列要求之一：

1　某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。当桩顶沉降量能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm；

2　某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准；

3　达到反力装置的最大加载量或设计要求的最大加载量，且沉降量已达到相对稳定标准；

4　已达到桩身材料的极限强度或桩身已出现明显破损；

5　当工程桩作为锚桩时，锚桩上拔量已达到允许值；

6　当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量超过60mm～80mm；也可根据具体要求加载至桩顶总沉降量超过80mm。

4.1.6　检测数据宜按本标准附录B中表B.1的格式记录。

4.1.7　检测数据的整理应符合下列要求：

1　确定单桩竖向抗压极限承载力时，应绘制竖向荷载-沉降（Q-s）、沉降-时间（s-lgt）关系曲线，需要时也可绘制其他辅助分析所需曲线；

2　当进行桩身应力、应变和桩底反力测试时，应绘制桩身轴力分布图，计算桩周不同岩土层的侧阻力值和端阻力值。

4.1.8　单桩竖向抗压极限承载力Qu宜按下列方法确定：

1　对于陡降型Q-s曲线，可取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值；

2　可取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值；

3　出现本标准第4.1.5条第2款情况时，可取前一级荷载；

4　对于缓变型Q-s曲线的桩，宜取s=40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对于直径大于或等于800mm的桩，可取s=0.05D对应的荷载值，其中D为桩端直径；

5　当按上述四款判定桩的竖向抗压承载力未达到极限时，桩的竖向抗压极限承载力宜取最大试验荷载值；

6　当最大加载量已达到桩身材料的极限强度和桩顶出现明显破坏现象时，可取最大加载量的前一级荷载值。

4.1.9　为设计提供依据的试验桩竖向抗压极限承载力统计值应根据岩土条件、施工情况等综合确定，并应符合下列要求：

1　试桩条件基本相同的试验桩数量不少于3根，且满足极差不超过平均值的30％时，应取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力的统计值；

2　当极差超过平均值的30％时，应分析极差过大的原因，结合工程实际情况确定，必要时增加试桩的数量。

4.1.10　单桩竖向抗压承载力特征值应按单桩竖向抗压极限承载力的一半取值。