摘要：本文通过具体桩基工程两种承载力检测方法的对比，以静载试验结果作为高应变动测结果的对比标准，分析引起高应变检测结果误差的原因，检验高应变承载力检测的精度。
关键词：承载力 高应变 静荷载试验 动静对比
1 前言
判定单桩竖向抗压承载力的检测方法主要有静载试验法和高应变法。为了贯彻“技术可靠，经济合理”的原理，在基桩工程中采用二种或二种以上检测方法是必要的。
静载试验是通过重平台或锚桩反力架等在桩顶部直接分级加载，观测桩顶部随时间产生的每级的沉降量，同时观测分析其试验结果，以确定相应的单桩承载力的试验方法。这种方法综合考虑了桩与土的相互作用，是确定单桩承载力最为可靠，最为直观的方法，但需要锚固或堆载，试验效率低、费用高、时间长。
高应变法是用重锤冲击桩顶，通过在桩顶测量被激发的阻力产生的应力波和速度波，运用波动理论分析，对桩身完整性和单桩竖向抗压承载力进行判定的检测方法。其检测快速轻便、费用低，抽检数量较大，能够快速评价基桩的承载力，有效地补充和部分取代传统的静载荷试验，因而应用越来越广泛。但是高应变动力检测与静荷载试验不仅在理论模型上存在差异，在数据分析过程中都会因参数的选择不同引起结果误差，而且检测人员技术水平的高低也直接影响到结果准确性。
2工程概况
某煤矿改扩建工程由于天然地基软土层厚，承载力低，沉降变形大，因此在选矸楼、主提升机房、栈桥等工程中普遍采用桩径800mm，桩长18.0m的钻孔灌注桩、桩径400mm×400mm，桩长15.6m的预制混凝土方桩和桩径500mm，桩长15m的预应力混凝土管桩.拟建场地有关地质条件如下：①层：粘土,可塑为主,干强度及韧性中等,土质匀允性一般。 ②层粘土：土质均匀性一般,个别地段为粉质粘土。③层粘土：可塑为主,底部0.60m左右为软塑,干强度及韧性高,土质较均匀。④层粉土：干强度及韧性低,土质较均匀,场地的南侧个别孔相变为细砂。⑤层粘土：可塑为主,顶部0.40m左右为软塑,土质较均匀。⑥层含砂姜粉质粘土：粉质含量不均匀,局部地段为砂姜粘土。⑥-1层粉细砂：该层作为6层的夹层,土质不均匀,粉细砂中一般夹有薄层粘土。⑦层粉土：局部为密实,局部夹薄层粉质粘土,局部相变为细砂。
3 单桩竖向承载力的动静对比
3.1试桩选择
动静荷载试验如果在同一根试桩上进行，无论先后，都会不同程度对该桩产生破坏，都将对试验结果产生一定的影响。为了准确地反映动静对比检测效果，选择与静荷载试验桩紧相邻的一根桩进行高应变动力检测，其地质条件、桩径、桩长、施工工艺完全相同。
3.2单桩竖向抗压极限承载力静载试验
采用压重平台反力装置， 对 3 组9根试桩均慢速维持荷载法进行试验。试验加载分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载为预估极限承载力的1/10，，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，其中第一级取分级荷载的2倍。每级荷载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。
直至试桩达到终止加载条件，然后分级卸载到零，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载。卸载时，每级荷载维持1h，按第5、15、30、60min测读桩顶沉降量；卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为5、15、30min，以后每隔30min测读一次。
加、卸载时荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不超过该级增减量的±10%。
选矸楼静载Q-S曲线就以选矸楼为例，试验结果见附图1“静载Q-s曲线”。
3.3高应变极限承载力动力测试
采用实测曲线拟合法判定桩承载力，试验用FEI-C5型桩基动测分析系统。该系统由信号采集放大系统、压电加速度传感器、应变式力传感器、便携式计算机、电缆等组成。将2支应变力传感器和2支加速度传感器分别对称安装在距桩顶 1～2D的桩侧表面,落锤击桩顶, 瞬时冲击产生的信号通过桩基动测系统放大和A/D转换,传给计算机,经过软件的处理后存入磁盘，同时显示出实测波形。
利用软件将存储在计算机上的原始信号进行回放和波形拟合。先假定桩－土模型及其参数,如果计算的力曲线与实测的力波形不符合，则继续调整模型和参数,直至实测的力曲线与计算的力曲线吻合程度不能进一步改善为止, 最终给出桩的极限承载力、桩身剖面、荷载－沉降曲线及土阻力沿桩的分布图。选矸楼受检桩的实测和拟合波形、桩顶与桩尖荷载-沉降曲线、桩身剖面和土阻力分布图、各受检桩的详细计算结果详见后附图2“实测、拟合、模拟Q~s曲线、桩身剖面及土阻力分布”。
3.4动静结果对比
两组动静对比结果来看，静荷试验的单桩极限承载力与高应变试验所取得的单桩极限承载力非常接近， （动静对比见下表） 其相对误差分别为， 效果令人满意。
4 结语
从表中数据可以看出静载试验结果与高应变动测的结果较为接近，两者对比误差均在6％以内，说明本工程的高应变动力测试的可靠度比较高、效果较好。高应变动力试桩的误差来源，相对静载试验而言要丰富得多，从理论原理到试验人员的检测水平和经验都对检测结果有很大的影响。通过有目的地进行动静试验对比，用可靠度较高的静载试验来验证高应变的承载力检测，分析两者之间产生误差的原因，才能在工程桩的检测时采取有效的措施，选用合适的桩一土计算模型，取得更为合理的参数，提高高应变单桩承载力检测的可靠度。
参考文献：
1.建筑桩基技术规范 JGJ94-2008
2.建筑基桩检测技术规范 JGJ106-2003
3.周文雅 王学松 高应变单桩承载力动静对比实例
