1、靜載荷試驗P-s曲線(xiàn)分析

　　為研究方便，人們將端承摩擦樁的P-s曲線(xiàn)劃分為3個(gè)區段：

　�。�1）OA段：稱(chēng)為初直段。在豎向荷載不大的情況下，樁側土處于彈性變形階段，樁側土的極限摩阻力高，OA段就較長(cháng)，反之OA段較短。

　�。�2）AB段：稱(chēng)為過(guò)渡段。這一段為曲線(xiàn)，表明摩阻力逐漸增大，過(guò)渡到極限值，出現塑性變形，塑性區隨荷載增大沿樁身向下擴展，其形態(tài)主要取決于土質(zhì)特性及樁的幾何參數。

　�。�3）BCD段：稱(chēng)為終直段。此時(shí)土的變形規律與OA段和AB段明顯不同，樁側阻力已全部發(fā)揮，樁側土進(jìn)入塑性變形階段，它的特征是：沉降量明顯增大；殘余沉降量也明顯增大；每一級荷載的穩定時(shí)間明顯變長(cháng)。

　　最后，樁側及樁底土達到破壞。事實(shí)上，到C點(diǎn)時(shí)樁周土承載已達到極限。對于完整的樁應出現以上變化正常的幾個(gè)區段，并可根據現行的標準確定承載力。對于缺陷樁，可以根據不同區段的曲線(xiàn)變異來(lái)判斷樁身缺陷大致是出現在樁的上部、中部或下部。

　　一般樁在荷載作用下發(fā)生的破壞，是由以下兩種情況引起的：樁身強度破壞（包括樁身存在缺陷的情況）；地基土強度破壞（樁身完整的情況下，樁的破壞多是由地基強度破壞引起的）

　　僅僅依靠P-s曲線(xiàn)及s-lgt曲線(xiàn)，較難區分樁在荷載作用下的破壞原因。根據大量靜載試驗資料，專(zhuān)家們總結出樁身存在松散、離析或斷裂等缺陷時(shí)與處于軟土中的樁（包括鉆孔樁泥皮過(guò)厚的情況）P-s曲線(xiàn)形態(tài)一致；樁身夾泥或斷樁，或樁身有裂隙等缺陷時(shí)，與樁底支承在有孔隙強風(fēng)化巖上或樁底有過(guò)厚虛土的完整樁P-s曲線(xiàn)形態(tài)相類(lèi)似。如果沒(méi)有詳實(shí)的勘察資料及豐富的測試經(jīng)驗，則無(wú)法區分樁的破壞是樁身質(zhì)量問(wèn)題引起的，還是樁周土的問(wèn)題引起的。若在靜載荷試驗時(shí)輔以小應變測試，問(wèn)題就可迎刃而解，誤判率就會(huì )大大降低。

　　2、實(shí)例分析

　　某工程采用鉆孔灌注樁，樁長(cháng)13.2m，樁徑550mm，設計承載力750kN.樁底持力層為⑥層全風(fēng)化基巖。根據建設、設計方要求，進(jìn)行一組靜載荷試驗，按《建筑樁基技術(shù)規范（JGJ94-94）》規定，試驗時(shí)采用錨樁配置橫梁反力裝置，千斤頂加荷。

　　根據地質(zhì)勘察報告，地層自上而下為：①雜填土，層底深度為0.4～0.45m；②黃土狀粘土，稍濕，具大孔結構，層底深度為2.20～2.30m；③粉質(zhì)粘土，濕-很濕，土質(zhì)較均勻，層底深度為3.60～3.8m；④粘土，濕，含較多氧化鐵及鐵錳結核，層底深度4.40～4.70m；⑤殘積土，濕-很濕，為閃長(cháng)巖風(fēng)化，呈土狀，部分呈砂狀，手捏易碎，原巖的結構構造無(wú)法辯認，層底深度為13.10～13.60m；⑥全風(fēng)化基巖，濕，閃長(cháng)巖全風(fēng)化呈砂狀，部分呈土狀，偶見(jiàn)塊狀，礦物成分已蝕變，原巖結構較難辯認，最大揭露深度為18.70m.

　　靜載測試進(jìn)行前，先對試樁及其錨樁進(jìn)行了低應變測試，發(fā)現試樁樁身存在缺陷。從測試曲線(xiàn)分析，在3～4m處存在縮頸，程度不嚴重。但波形中存在二次反射，說(shuō)明該缺陷具備一定規�；蛘咴�6～8m亦存在一定缺陷。為驗證其承載力，決定仍對其進(jìn)行靜載試驗。按技術(shù)規范要求應加荷至1500kN，分15級加荷，每級荷載100kN.加荷過(guò)程中，加荷至700kN時(shí)沉降量陡增，為驗證缺陷性質(zhì)及其對承載力的影響，決定繼續加荷，此時(shí)估計出現兩種情況：樁完全破壞，無(wú)法加荷；樁身有裂隙，壓實(shí)后，承載力可以穩定。但加至1000kN時(shí)，發(fā)現每一級荷載都很難穩定，而且加至1000kN時(shí)，沉降量已超過(guò)60mm，表現為陡降形曲線(xiàn)，只好停止加荷。從P-s曲線(xiàn)看，在P=60.0kN時(shí)，出現拐點(diǎn)，但s700/s600=17.52/1.19=13.58>>5（s700、s600分別為荷載700kN和600kN時(shí)樁頂沉降量）而從s-lgt曲線(xiàn)看：小于700kN的各級荷載作用下，沉降穩定，荷載達700kN時(shí)，沉降在近7h左右仍未穩定。其后各級荷載下的沉降都沒(méi)能穩定而且沉降量明顯增大。根據規范有關(guān)規定，確定其極限承載力為600kN.

　　靜載試驗后，又對該試樁再次進(jìn)行了低應變檢測，對比試驗前后兩條實(shí)測曲線(xiàn)，曲線(xiàn)波形基本相同，對缺陷的反映沒(méi)有變化，也就是說(shuō)，樁受荷后，樁身沒(méi)有變化，即樁承載力未達設計要求并非樁身缺陷所致。

　　為進(jìn)一步驗證這個(gè)結論，又挑選了一根完整樁進(jìn)行靜載試驗，按同樣方法進(jìn)行靜載測試。當加荷至700kN時(shí)，同樣出現了沉降量陡增的現象，s700/s600=7.66/1.35=5.67>5.P-s曲線(xiàn)中出現明顯的第二拐點(diǎn)，s-lgt曲線(xiàn)中P=200～600kN曲 線(xiàn)平坦，分布均勻，P=700kN時(shí)曲線(xiàn)明顯彎曲變形，穩定時(shí)間達4h.繼續加荷至800kN時(shí)，出現穩定現象但沉降量已達15.90mm，根據規范規定，判斷其承載力為600kN.也就是說(shuō)，完整樁的承載力也無(wú)法滿(mǎn)足設計要求，其承載力值與原試樁相當。

　　3、結束語(yǔ)

　�。�1）分析可知，原試樁為輕微缺陷樁，缺陷對樁的承載力影響不大，可作為完整樁看待。而該工程的主要問(wèn)題在于施工質(zhì)量欠佳，導致泥皮過(guò)厚，引起基樁承載力降低，經(jīng)設計人員作補樁處理后，該工程順利施工。如果沒(méi)有低應變輔助分析，僅將該樁作為缺陷樁處理，后果將不堪設想。

　�。�2）用低應變輔助靜載荷試驗在基樁質(zhì)量檢測中是非常必要的，它可以大大地豐富靜載荷試驗的信息量，提高對靜載荷試驗曲線(xiàn)的分析能力。同時(shí)亦有助于積累經(jīng)驗，為基樁低應變檢測樁身質(zhì)量提供依據。