Parameters of the Test Pile 试验序号工程桩号桩径 mm 入土桩长m 单桩抗拔承载力特征值（设计）kN 桩端持力层1 Z-561200
9.70
3000
土状强风化花岗片麻岩
2Z-4812007.801900土状强风化花岗片麻岩3Z-9012007.401900土状强风化花岗片麻岩4Z-6112009.103000土状强风化花岗片麻岩
广东土木与建筑
GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING
2018年7月
第25卷第7期JUL 2018
Vol 25No.70前言
伴随着城镇化进程的不断深入，
城市建设规模日益扩大，桩基础在工程建设中得到广泛的应用。为客
观准确地评价成桩的承载能力，检验设计和施工质量，必须要进行现场基桩足尺静载试验。桩基静载抗拔试验传统的方法是通过反力架提供反力，
而搭设反力架、浇筑混凝土反力承台、焊接钢筋，具有较高的作业成本，耗费大量时间，而且容易受场地和吨位等条件的限制[1]。自平衡法无需配备反力架、反力承台等大型装置，且不占用过多场地，节省时间和试验费用，尤
其适用于城市中心的基坑工程。
本文以深圳地区某一基坑工程为例，介绍了采用自平衡法进行抗拔试验的
试验要点及检测结果，
以供工程参考。1工程实例
1.1工程概况
拟建场地位于深圳市宝安区前海中心区，
东临宝兴路，西临兴业路，南邻海秀路。
拟建建筑物由超高层主楼及多层附楼组成，占地约7700m 2，地上33层，地下5层，建筑结构为钢框架-混凝土核心筒，基础形式为人工挖孔灌注桩。因场地限制，
无通向基坑的施工道路，常规抗拔试验方法难以实施，故采用自平衡法对该基坑工程中的抗拔桩进行抗拔试验。
根据成因、工程地质特征自上而下分述如下：〈1〉素填土，层厚1.00~5.50m ；〈2〉淤泥，
层厚3.80~7.70m ；〈3〉粉质粘土，层厚0.90~7.40m ；〈4〉砾砂，层厚3.20~12.40m ；〈5〉砂质粉质粘土，层厚0.70~6.70m ；〈6〉全
风化花岗片麻岩，层厚0.70~7.40m ；〈7〉土状强风化花
岗片麻岩，层厚1.00~17.30m ；〈8〉块状强风化花岗片麻岩，层厚0.60~15.70m ；〈9〉中风化花岗片麻岩，层厚
0.40~16.70m ；〈10〉微风化花岗片麻岩，0.50~6.20m 。本工程检测桩位置根据基坑所处位置的地质情
况和抗拔基桩的布置情况选取，工程桩的基本情况见表1。
1.2
单桩抗拔承载力验算
以工程桩Z-56为例。由于基坑开挖深度约23.8m ，
该处为中风化岩层埋藏较深地段故采用块状强风化岩层作桩端持力层。
根据《建筑地基基础设计规范：DBJ 15-31-2016》[2]
10.2.11条可知，单桩抗拔承载力特征值可按下式计算：
R ta =u p ∑i q sia l i +G 0
式中：G 0为桩自重，地下水位以下取有效重度计算；q sia
自平衡法在基坑工程抗拔承载力检测中的应用
张亦才1，黄铸豪2
（1、广东东森检测技术有限公司广东惠州516200；2、广东省建筑科学研究院集团股份有限公司广州510500）
摘要：通过工程实例，阐述了自平衡法在基坑工程抗拔承载力检测中的适用性，
并提出了该方法在工程检测中的注意事项，最后成功地完成了工程任务，结果表明满足设计要求。
关键词：基坑工程；自平衡法；抗拔承载力中图分类号：TU192文献标志码：A 文章编号：1671-4563（2018）
07-073-03
Zhang Yicai 1，
Huang Zhuhao 2（1、
Guangdong Dongsen Testing Technology Co.，Ltd.Huizhou 516200，China ；2、Guangdong Provincial Academy of Building Research Group Co.，Ltd.Guangzhou 510500，China ）
on an engineering example ，the application of self balanced method in uplift capacity test of foundation pit engineering is
verified.Some considerations of this method in engineering test were also proposed.Finally ，the engineering test are
successfully completed ，and the results show that the design requirements are
satisfied.
pit engineering ；self balanced method ；uplift capacity
73
表2检测结果汇总表Tab.2
Summary of Test Results
试验序号工程
桩号
单桩抗拔极限承载力kN 最大
上拔量
mm 残余上拔量mm 抗拔承载力
特征值（设计）对应上拔量mm 1
Z-56
≥6000
34.78
24.39 4.692Z-48≥380024.0811.67 2.733Z-90≥380017.229.06 3.424Z-61≥600017.127.86
1.99
图3
基桩自平衡法试验现场图
Fig.3Test Site of Self Balanced
Method
为桩侧土摩阻力特征值；u p 为桩周长；i 为抗拔摩阻
力折减系数；l i 为第i 土层的厚度。由验算可得，单桩抗拔承载力特征值R ta =1.2×3.14×
（0.6×90×2+0.6×120×7.7）+15×3.14×1.2×9.7=3044kN ，大于设计要求的3000kN ，满足设计要求。1.3
试验原理与设备
基桩抗拔承载力检测的自平衡法，
是利用桩本身的侧摩阻力、端承力和自重力使基桩达到平衡状态，接近于抗拔桩实际工作条件的一种试验方法。试验前把荷载箱埋置于桩底，将荷载箱的高压油管和位移杆引至地面。为了确保桩底能提 供足够的反力，在工程桩开挖达到设计深度时，继续往下超挖0.8m ，其中0.3m 为预留荷载箱高度，0.5m 为桩底加强层高度。
下放钢筋笼时，将桩身钢筋笼、荷载箱和加强层钢筋笼焊成整体后，一起吊入桩孔中，
同时浇捣加强层与桩身混凝土。试验时，在地面上通过油泵加压，随着压力增加，荷载箱将同时向上、向下发生变位，促使桩侧摩阻力及桩端阻力的发挥。针对本工程的抗拔承载力试验，预埋的4根位移杆，两根与荷载箱上顶板相连用来测桩身上拔量，两根与荷载箱下底板相连用来判断桩底反力是否足够[3]。基桩抗拔承载力自平衡法试验示意图见图1，基桩自平衡法试验系统图见图2，基桩自平衡法试验现场图见图3。
1.4
试验过程
试验过程完全依据《建筑地基基础检测规范：DBJ
15-60-2008》[4]
、《基桩静载试验自平衡法：JT T 738-2009》
[5]。1.4.1
试验加载：采用慢速维持荷载法，
每1h 内的桩顶上拔量不超过0.1mm ，并连续出现两次（由1.5h 内的上拔量观测值计算）当桩顶上拔量速率达到相对稳
市政隔离栏定标准时，再施加下一级荷载。每级加载为要求最大试验荷载的110，第一级可按2倍分级荷载加载。
1.4.2变形测：每级加载后间隔5、10min 各读一
次，以后每隔15min 测读一次，
累计1h 后，隔30mim 测读一次，桩顶上拔变形采用百分表测量，按规定时间测定上拔量，百分表分辨力0.01mm 。
1.5
试验结果
根据现场实测数据，整理得到检测结果汇总表如
表2所示，检测桩的U ~曲线、~lg t 曲线如图4~图7所示。
可以看出，随着荷载的逐步增大，工程桩上拔量呈渐变式增长，并未出现突变。卸荷过程中工程桩上拔量缓慢地回弹，完全卸载后留有少量的残余上拔
量。整个加卸荷过程中工程桩上拔量变化稳定，表明单桩抗拔承载力特征值满足设计要求，本次自平衡法试验成功地完成了其工作任务。
图1基桩抗拔承载力自平衡法试验示意图Fig.1
Sketch Map of Self Balanced Method
侧摩阻力
荷载箱加强层
端承力
应力扩散角
桩身自重
图2
美容笔基桩自平衡法试验系统图Fig.2
System Diagram of Self Balanced Method
in Uplift Capacity Test
基准梁
位移传感器
电动油泵计算机采集系统
油管
位移杆护管荷载箱
自然地面
74
2结语
从本次工程实践来看，对于基坑工程中抗拔桩承保安对讲机
载力的检测采用自平衡法取得了良好的效果。凭借其无需配备大型装置，且不占用过多场地，节省时间和试验费用，自平衡法将在工程检测中进一步得到广泛的应用。
笔者认为采用该方法进行工程检测需注意以下几点：
⑴由于自平衡法基桩抗拔承载力检测中的关键是
要有足够的桩底反力，人工挖孔桩对于孔底沉渣容易控制，但是对于灌注桩等成桩工艺时必须保证桩底沉渣和
桩底混凝土的浇捣密实，
才能确保试验正常进行；⑵部分工程采用先打桩后开挖的施工顺序，
往往空桩几米甚至达到十米以上，
必须做好高压油管与位移杆的保护，因为在开挖过程中往往不注意就破坏
了这些设备，增加试验难度；⑶传统竖向抗拔桩，是在桩顶施加轴向荷载，而
自平衡法是在桩底施加轴向荷载，荷载作用位置不一
样，所引起的桩侧摩阻力发挥也不一样。传统抗拔桩向上拔时，桩体在拉力作用下，横截面积减小，桩-土接触界面的法向应力减少，从而造成桩侧摩阻力的减
少，而自平衡法是在桩底受力，桩体是受压的，这与工程实际工作状态时受力不一致。因此，
我们需要结合内力测试，对比分析其影响程度，进一步完善自平衡法的理论验算。
参考文献
［1］吴伟衡，何玮山，李超华，等.自平衡法抗拔静载试验在地
下轨道工程中的应用［J ］.广东土木与建筑，2012，19（3）：33-35.［2］建筑地基基础设计规范：DBJ 15-31-2016［S ］.北京：中国
ahrp建筑工业出版社，2017.
［3］刘炳凯，谭学民，
林泽耿.某抗拔桩采用自平衡法试验时出现的问题及处理［J ］.广州建筑，2011，39（3）：30-32.［4］建筑地基基础检测规范：DBJ 15-60-2008［S ］.北京：
中国建筑工业出版社，2008.
［5］基桩静载试验自平衡法：JT T 738-2009［S ］.北京：人民交
通出版社出版，2009.
图4
工程桩试验曲线快速水分测定
Fig.4
Test Curves of Engineering Pile
⒝Z-48桩
活动装置
U kN
07601520
2280304038000.00
25.0022.5020.0017.5015.0012.5010.007.505.00
2.50t min
515
30456090120240
760kN
1140kN 1520kN 1900kN 2280kN 2660kN
3420kN 3800kN U -曲线
-lg t 曲线
0.00
25.0022.5020.0017.5015.0012.5010.007.505.002.503040kN
⒜Z-56桩
U kN
012002400
3600480060000.00
35.0031.5028.0024.5021.0017.5014.0010.507.003.50t min
515
30456090120300
0.00
35.0031.5028.0024.5021.0017.5014.0010.507.003.501200kN
1800kN 2400kN 3000kN 3600kN 4200kN 4800kN 5400kN
6000kN
U -曲线
t 曲线
⒞Z-90桩
U kN
07601520
228030403800
0.00
20.0018.0016.008.004.00
2.00t min
515
30456090120240
760kN
1140kN 1520kN 1900kN
2280kN 2260kN
3040kN
3420kN
3800kN U -曲线
-
lg t 曲线
6.000.00
20.00
18.0016.0014.0012.0010.008.004.002.006.00⒟Z-61桩
U kN
012002400
3600480060000.00
20.0018.0016.0014.0012.0010.008.006.004.00
2.00t min
515
30456090120240
1200kN
1800kN 2400kN 3000kN 3600kN 4200kN 4800kN
5400kN
6000kN U -曲线
t 曲线
0.00
20.0018.0016.0014.0012.0010.008.006.004.002.0075
豫公网安备41160202000603
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