TB 10218-2019 铁路工程基桩检测技术规程
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5柱桩（端承桩）桩底反射信号出现明显与人射波同相的反 射特征。 4.4.7检测报告除应包括本规程第3.3.2条规定的内容外，还应 包括下列内容： 1实测信号曲线。 2桩身波速及检测时桩身混凝土龄期。 3桩身完整性描述、缺陷的位置及桩身完整性类别。 4时域信号时段所对应的桩身长度标尺、指数或线性放大的 范围及倍数、低通滤波频率：或幅频信号曲线分析的频率范围、桩 底或桩身缺陷对应的相邻谐振峰间的频差
5.1.1本方法适用于检测混凝土灌注桩桩身缺陷位置、范围和程
5.2.1声波发射与接收换能器应符合下列规定：
等于0.5us，采样长度不应小于1024点。
5.3.1声测管的埋设应符合下列规定：
1桩身直径小于等于0.8m时，应埋设不少于2根管：桩身 直径大于0.8m且小于等于1.6m时，应埋设不少于3根管：桩身 直径大于1.6m时，应埋设不少于4根管：桩身直径大于2.5m时， 宜增加声测管的埋设数量。 2声测管应采用金属管，内径不应小于40mm，壁厚不应小 于3.0mm。 3声测管下端封闭、上端加盖，管内无异物，连接处应光滑过 渡，不漏水。管口应高出混凝土顶面100mm以上，且各声测管管 口高度宜一致。 4声测管应沿钢筋笼内侧布置，固定牢靠，保证浇筑混凝土 后相互平行。 5声测管以线路大里程方向的顶点为起始点，按顺时针旋转
D≤0.8 m 0.8m
5.3.2现场检测准备工作应符合下列规定
1受检桩的桩身混凝土强度或龄期应符合本规程第3.1.2 条的规定。 2声测管管口应高出桩顶设计标高100mm以上。
3将各声测管内灌满清水，管内不得堵塞。 4 采用标定法确定仪器系统延迟时间。 5 在桩顶准确测量相应声测管外壁间净距离。 6 检查换能器的完好状态。 8 现场拾测应符合下列规定
5.3.3现场检测应符合下列规定，
1将发射与接收声波换能器以相同标高分别置于声测管中 的测点处，同步升降，测点间距不应大于200mm，不宜小于100mm 检测过程中应校核换能器深度。 2合理设置延时、放大倍数等采集参数，实时显示和记录接 收信号的时程曲线，读取声时、首波幅值，当需要采用信号主频值 作为声波透射法检测的辅助判据时，尚应读取信号的主频值。 3在桩身质量可疑的测点周围，应加密测点，或采用斜测、扇 形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围（图5.3.3）。 采用斜测法时，两个换能器中点连线与水平面的夹角不宜大 于40°
图5.3.3平测、斜测和扇形扫测示意图
4在同一根桩不同剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器 设置参数应保持不变。
5.4数据分析与判定
5.4.1声测管及耦合水层的声时修正值应按下
6.1.1本方法适用于检测预制桩及混凝土灌注桩的竖向抗压承 载力和桩身完整性：检测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传 递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。 5.1.2进行灌注的竖向抗压承载力检测时，应有现场实测经验 和本地区相近条件下的可靠验证资料。
6.2.1检测仪器的主要技术性能指标应符合现行《基桩动测仪》 JG/T518的有关规定，且应具有保存并显示实测力与速度信号、信 号处理分析功能。 6.2.2锤击设备应具有稳固的导向装置。除导杆式柴油锤外，打 桩机械或类似的装置都可作为锤击设备。重锤应材质均匀、形状 对称、锤底平整，高径（宽）比不应小于1。 6.2.3进行承载力检测时，锤重应大于单桩容许承载力的2.0% 当需要检测单桩竖向极限承载力时，锤重应大于预估单桩极限承 载力的1.0%。 6.2.4桩的贯人度可采用精密水准仪等仪器测定
6.3.1检测前受检桩应符合下列规定：
1桩顶面应平整，桩顶高度应满足锤击装置的要求，锤重 心应与桩顶对中，锤击装置架立应垂直稳固。 ·22·
2对不能承受锤击的桩头应做加固处理，混凝土桩桩头加固 可参照本规程附录A执行：预应力管桩宜选择桩顶有端头板的桩 作为试验桩。 3桩身强度和间歇时间应符合本规程第3.1.2条的规定。 6.3.2传感器安装应符合下列规定： 1加速度传感器和应变传感器应分别中心对称安装在桩顶 下两侧表面处，传感器与桩顶的距离不宜小于2.0倍的桩径（宽）， 对于大直径桩，距离可适当减小，但不应小于1.0倍的桩径（宽）。 传感器安装面应平整，所在截面的材质和尺寸与桩身相同。 2加速度传感器与应变传感器的中心应位于同一水平线上， 同侧传感器间水平距离不宜大于100mm，传感器中轴线应与桩轴 线平行。 3传感器应紧贴桩身表面，锤击时不得松动。安装应变传感 器时，应对传感器初始变形量进行监测，初始变形量应在仪器规定 的范围内。面 4锤头测力只适用于整体锤自由落体，测力的加速度传感器 应为冲击型加速度传感器，且信号必须正常归零。传感器必须安 装在整体锤的形心部位。 邮5桩头顶部应设置桩垫，桩垫宜采用10mm~30mm厚的干 木板或干胶合板等匀质材料，必要时可用细砂找平。对于大直径 混凝土灌注桩，桩头处理宜采用接桩方式。 能高 6.3.3检测仪器参数设定应符合下列规定： 1采样时间间隔宜为100μs~200us，信号采样点数不应少 于1024点。 2传感器的设定值应按计量校准结果设定。金 3测点处的桩截面尺寸应按实际测量确定，波速、质量密度 和弹性模量应按实际情况设定。 4测点以下桩长和截面积可采用设计文件或施工记录提供 的数据作为设定值。
6.4.1锤击信号选取与调整应符合下列规定：
图6.4.1身波速的确定
3当测点处原设定波速随调整后的桩身平均波速改变时，相 应的桩身材料弹性模量应按式（6.3.3）重新计算，并对原实测力 值进行校正。 4力和速度信号第一峰起始比例失调时，应分析原因，不应 进行比例调整。 6.4.2出现下列情况之一时，高应变锤击信号不应作为承载力分 析计算的依据： 1传感器安装处混凝土开裂或出现严重塑性变形使力曲线 最终未归零。 2锤击偏心导致两侧力信号幅值相差超过1倍。 3由于桩侧土和桩端土扰动的影响，预制在多次锤击下承 ·25·
2曲线拟合时间段长度在t，+2L/c时刻后延续时间不应小 于20ms（柴油锤信号为30ms）。 3拟合分析选用的拟合参数应在岩土工程的合理范围内。 4各计算单元所选用的土的最大弹性位移值不应超过相应 桩单元的最大计算位移值。 5拟合完成时，土阻力响应区段的计算曲线应与实测曲线吻 合，其他区段的曲线应基本吻合。 6贯入度的计算值应与实测值接近。 6.4.7出现下列情况时，宜采用静载法进一步验证： 1桩身存在严重缺陷。 2单击贯入度大，桩底同向反射强烈且反射峰较宽，侧阻和 瑞阻的上行阻力波明显与地质条件不符。 3桩身缺陷对水平承载力有影响。 4由于桩侧土和桩端土扰动的影响，预制桩在多次锤击下承 载力下降。 48自
一缺陷以上部位土阻力的估计值，等于缺陷反射起始点 的锤击力与速度乘以桩身截面力学阻抗之差值，取值 方法见图6.4.8。
表6.4.8桩身完整性判定
7单桩竖向抗压静载试验
7单桩竖向抗压静载试验
7.1.1本方法适用于检测单桩的竖向抗压承载力。
7.1.1本方法适用于检测单桩的竖向抗压承载力
7.2仪器设备及安装
7.2.1.试验加载装置一般使用一台或多台油压千斤顶并联同步 加载，采用两台及以上千斤顶加载时，要求千斤顶型号、规格相同 且合力中心与桩轴线重合。 7.2.2静载试验加载反力装置可根据现场条件选择，主要有错桩 横梁反力装置、压重平台反力装置和锚桩压重联合反力装置三种 模式，并应符合下列规定： 1加载反力装置宜按预估最大荷载量的1.2倍设计，在最大 试验荷载作用下，加载反力装置的全部构件不应产生过大的变形， 应有足够的安全储备。 2工程桩作锚桩时，锚桩数量不宜少于4根，且应对锚桩上 废量进行监测。 3锚桩抗拔力、钢筋与焊缝的抗拉强度应满足抗拔承载力 要求。 4压重宜在检测前一次加足，并均匀稳固地放置于平台上， 30
且压重施加于地基的压应力不宜大于地基容许承载力的1.5倍。 7.2.3荷载测量可用放置在千斤顶上的荷重传感器直接测定：或 采用并联于千斤顶油路的压力表或压力传感器测定油压，根据千 斤顶率定曲线换算荷载。传感器的测量误差不应大于1%，压力表 精度应优于或等于0.4级。试验用压力表、油泵、油管在最大加载 时的压力不应超过规定工作压力的80%。 7.2.4沉降测量宜采用位移计或大量程百分表，并应符合下列 规定： 1测量误差不大于0.1%FS，分辨率优于或等于0.01mm。 2直径或桩宽大于500mm的桩，应在其两个方向对称安置 4个位移计（百分表）：直径或桩宽小于等于500mm的桩，可对称 安置2个位移计（百分表）。 3沉降测定平面宜设置在桩顶200mm以下的位置，测点应 固定于桩身。 4基准梁应具有一定的刚度，梁的一端应固定在基准桩上， 另一端应简支于基准上。 5固定和支撑位移计（百分表）的夹具及基准梁应避免气 温、振动及其他外界因素的影响。 7.2.5试验桩、错桩（或压重平台支墩边）和基准桩之间的中心 距离应符合表7.2.5的规定。试验桩或锚桩为扩底桩或多支盘桩 时，试验桩与错桩的中心距离不应小于2倍的扩大端直径。软土 场地压重平台堆载重量较大时，宜增加支墩边与基准桩中心和试 验桩中心之间的距离，并在试验过程中观测基准桩的竖向位移。
注：1D为试验桩、锚桩或地锚的设计直径或桩宽，取其较大者。 2括号内数值可用于工程桩验收检测时多排桩设计桩中心距离小于4D或压 重平台支墩下2~3倍宽影响范围内的地基土已进行加固处理的情况。
7.3.1工程桩验收检测时，最大有效加载
7.3.2试拼应符合下列规定：
1试验桩宜结合设计、施工等因素合理选择。为设计提供依 据的工艺性试验桩，其成桩工艺和质量控制标准应与工程桩一致。 2试验桩桩顶部宜高出试坑底面100mm，试坑底面宜与桩 承台底标高一致，混凝土桩桩头加固可参照本规程附录A执行。 3试桩前后宜对试验桩进行桩身完整性检测。 4灌注桩或有接头的混凝土预制桩作为锚桩时，试桩前后应 进行桩身完整性检测。
1加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大 加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的 2倍。 2卸载应分级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍， 逐级等量卸载。 3加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在 ·32·
维持过程中的变化幅度不应超过分级荷载的10%。
维持过程中的变化幅度不应超过分级荷载的10%。
7.3.4慢速和快速维持荷载法试验应符合下列规定
1慢速维持荷载法每级荷载施加后按第5min、15min、 30min、45min、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读 一次。 2慢速维持荷载法沉降相对稳定标准：每1h内的桩项沉降 量不超过0.1mm，并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min 开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算），当桩顶沉 降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。 3慢速维持荷载法卸载时，每级荷载维持1h，按第15min、 30min、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零 后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15min 30min，以后每隔30min测读一次。 4快速维持荷载法每级荷载施加后按第5min、15min 30min测读顶沉降量，以后每隔15min测读一次；每级荷载施加 后维持时间至少1h，若最后15min时间间隔的桩顶沉降增量与相 邻15min时间间隔的桩顶沉降增量相比未明显收敛时，应延长维 持荷载时间，直至最后15min的沉降增量小于相邻15min的沉降 增量为止。卸载时，每级荷载维持15min，按第5min、15min测读 桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载；卸载至零后，应测读桩顶残余 沉降量，维持时间为1h，测读时间为第5min、15min、30min，以后 每隔15min测读一次。 7.3.5出现下列情况之一时，可终止加载：0量变 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，且总沉降量大于40mm。 2某级何载作用下，耕顶沉降量大于前一级何载作用下沉降 量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准。 饼 3已达到设计要求的最大加载量。 国出 4工程桩作铺桩时，锚桩上拨量已达到充许值。， ·33·
5荷载一沉降曲线皇缓变型时，可加载至桩项总沉降量 50mm~80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至顶累计 沉降量超过80mm。 7.3.6l检测数据记录格式可参照本规程附录B表B.0.1“单桩竖 可抗压（抗拔）静载试验记录表”。 7.3.7测试桩身应变和桩身截面位移时，测试数据的测读时间宜 符合本规程第7.3.4条中慢速维持荷载法的规定。
7.4.1检测数据的整理应符合下列规定
下列规定： 1参加统计的试桩结果，满足其极差不超过平均值的30% 时，取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力。 2极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的原因，结合 工程具体情况综合确定，必要时可增加试桩数量。 3试验桩数量小于3根或桩基承台下的桩数不大于3根时， 应取低值。 7.4.4单桩竖向抗压容许承载力应按单桩竖向抗压极限承载力 的50%取值。 7.4.5检测报告除应包括本规程第3.3.2条规定的内容外，还应 包括下列内容： 1受检桩及锚桩的尺寸、材料强度、锚桩数量、配筋情况。 2加载反力种类，堆载法应指明堆载重量，锚桩法应有反力 梁布置平面图。 3加、卸载方法，荷载分级。 4本规程第7.4.1条要求绘制的曲线及对应的数据表。 5承载力判定依据。 6当进行分层侧阻力测试时，还应有传感器类型、安装位置， 轴力计算方法，各级荷载下桩身轴力变化曲线，各土层的桩侧摩阻 力和桩端阻力。
8单桩竖向抗拔静载试验
8.1.1本方法适用于检测单桩的竖向抗拨承载力，试验方法为慢 速维持荷载法。 8.1.2桩身埋设应力、应变测量传感器或桩端埋设位移测量杆 时，可直接测量桩侧抗拔侧阻力或桩端上拔量。
8.2.1抗拨桩试验加载装置宜采用油压千斤顶，加载方式应符合 本规程第7.2.1条的规定。 8.2.2试验反力装置宜采用反力桩（或工程桩）提供支座反力 也可根据现场情况采用天然地基提供支座反力。反力架系统安全 系数不应小于1.2，并符合下列规定： 1采用反力桩（或工程桩）提供支座反力时，反力桩顶面应 平整并具有足够的强度。 2采用天然地基提供反力时，施加于地基的压应力不宜超过 地基容许承载力的1.5倍；反力梁的支点重心应与支座中心重合。 8.2.3荷载测量及其仪器的技术要求应符合本规程第7.2.3条 的规定。 8.2.4桩顶上拔量测量及其仪器的技术要求应符合本规程 第7.2.4条的相关规定。上拨量测量点宜设置在桩项以下不小于
8.3.1、对工程桩验收检测时，加载量不应小于设计要求的单桩抗 拔容许承载力的2.0倍。为设计提供依据的试验桩应加载至侧 岩土阻力达到极限状态或桩身材料达到设计强度。当抗拔承载力 受抗裂条件控制时，可按设计要求确定最大加载值。预估的最大 试验荷载不应大于钢筋的设计强度。 8.3.2对混凝土灌注桩、有接头的预制桩，宜在抗拨试验前及试 验后采用低应变反射波法检测受检桩及反力桩的桩身完整性。为 设计提供依据的抗拔灌注桩施工时应进行成孔质量检测，发现桩 身中、下部位有明显扩径的桩不宜作为抗拔试验桩；对有接头的预 制桩，应验算接头强度。 8.3.3加卸载分级、试验方法及稳定标准应符合本规程第7.3.3 条、第7.3.4条的相关规定，并观察、记录桩身混凝土开裂情况。 8.3.4出现下列情况之一时，可终止加载： 1某级荷载作用下，桩顶上拔量大于前一级上拔荷载作用下 的上拨量5倍。 2按桩顶上拨量控制时，累计桩项上拨量超过100mm。 3按钢筋抗拉强度控制时，桩顶上拨荷载达到钢筋强度设计 值或某根钢筋拉断。 4工程桩验收检测时，达到设计要求的最大上拔量或上拔荷载值。 8.3.5检测数据记录格式可参照本规程附录B表B.0.1“单桩竖 向抗压（抗拔）静载试验记录表”。 8.3.6/测试桩侧抗拨侧阻力或桩端上拨量时，测试数据的测读时 间宜符合本规程第7.3.4条的规定。验导降命名点剂
8.4.2单桩竖向抗拔极限承载力应按下列方法确定
9.1.1本方法适用于检测桩顶自由时单桩的水平承载力，推定地
9.2仪器设备及安装 9.2.1水平推力加载装置宜采用油压于斤顶，加载能力应大于最 大试验荷载的1.2倍。 9.2.2水平推力的反力可由相邻桩或现有结构物提供：设置反力 结构时，其承载能力应大于最大试验荷载的1.2倍，且应有足够的 刚度。验贯得 9.2.3荷载测量及其仪器的技术要求应符合本规程第7.2.3条 的规定；水平力作用点宜与实际工程的桩基承台底面标高一致：千 斤顶和试验桩接触处应安置球形支座，以确保千斤顶作用力水平 通过桩身轴线：千斤顶与试验桩接触面的混凝土不密实或不平整 时，应进行补强或补平处理。 9.2.4桩的水平位移测量及其仪器的技术要求应符合本规程 第7.2.4条的相关规定。在水平力作用平面的受检桩两侧应对称 安装两个位移计：测量桩顶转角时，尚应在水平力作用平面以上 500mm的受检桩两侧对称安装两个位移计。 9.2.5位移测量的基准点设置不应受试验和其他因素的影响，基 准点宜设置在与作用力方向垂直且与位移方向相反的试桩侧面， .39.
基准点与试桩净距不应小于1倍桩径（桩宽）。 9.2.6测量桩身应力或应变时，各测试断面的测量传感器应沿受 力方向对称布置在远离中性轴的受拉和受压主筋上：埋设传感器 的纵剖面与受力方向之间的夹角不应于10°。在地面下10倍桩 经（桩宽）的主要受力部分应加密测试断面，断面间距不宜超过 1倍桩径（桩宽）；超过此深度，测试断面间距可加大，
9.3.1为设计提供依据的试验桩宜加载至桩顶出现较大水平位 移或桩身结构破坏；对工程桩验收检测，可按设计要求的水平位移 充许值控制加载。 9.3.2加载方法宜根据工程桩实际受力特性选用单向多循环加 载法或本规程第7章规定的慢速维持荷载法，也可按设计要求采 用其他加载方法。需要测量桩身应力或应变的试桩，宜采用慢速 维持荷载法。 9.3.3试验加卸载方式和水平位移测量应符合下列规定： 1单向多循环加载法（图9.3.3）的分级荷载应小于预估单 桩水平极限承载力或最大试验荷载的1/10。每级荷载施加后，恒 载4min后可测读水平位移，然后卸载至零，停2min测读残余水 平位移，至此完成一个加卸载循环。如此循环5次，完成一级荷载 的位移观测。试验不应中间停顿。 2慢速维持荷载法的加卸载分级、试验方法及稳定标准应符 合本规程第7.3.3条、第7.3.4条的相关规定。 9.3.4出现下列情况之一时，可终止加载： 确 1桩身折断。 2水平位移超过30mm~40mm（软土中的桩或大直径桩时 可取高值）。 3水平位移达到设计要求的水平位移允许值。 9.3.5检测数据记录格式可参照本规程附录B表B.0.2“单桩水 · 40 ·
图9.3.3单向多循环加卸载示意图
10.1.1本方法适用于检测混凝土灌注桩桩长、桩身混凝土强度、 桩底沉渣厚度，鉴别桩端岩土性状，判定或验证桩身完整性类别。 10.1.2判定或鉴别桩端持力层岩土性状时，钻探深度应满足设 计要求。
10.2.1钻取基桩芯样应米用液压操纵的高速钻机。钻机应配备 单动双管钻具以及相应的孔口管、扩孔器、卡簧和扶正稳定器，钻 杆应顺直。钻机设备参数应符合下列规定： 1额定最高转速不应低于790r/min。 外 2转速调节范围不应少于4挡。 3额定配用压力不应低于1.5MPa。 10.2.2钻头应采用金刚石钻头，外径不宜小于100mm。钻头胎 体不应有肉眼可见的裂纹、缺边、少角、倾斜及喇叭口变形。钻头 胎体对钢体的同心度偏差不应大于0.3mm，钻头的径向跳动不应 大于1.5mm。 10.2.3锯切机应具有冷却系统和夹紧固定装置，配套使用的金 刚石圆锯片应有足够刚度。 10.2.4芯样补平装置（或磨平机）应满足芯样制作的要求。
10.3.1每根受检桩的钻芯孔数和钻孔位置宜符合下列规定： ·44·
1桩径不大于1.25m的桩宜钻1~2孔，桩径大于1.25m且 小于等于2.0m的桩宜钻2孔，桩径大于2.0m的桩宜钻3孔。 2钻芯孔为1个时，宜在距桩中心100mm~150mm的位置 开孔；钻芯孔为2个及以上时，开孔位置宜在距中心0.15~0.25 倍桩径范围内均勾对称布置。 3对桩底持力层的钻探，每根受检桩不应少于1孔。 10.3.2钻机设备应安放平稳、牢固、底座水平。钻机立轴中心、 天轮中心（天车前沿切点）与孔口中心应在同一垂线上。钻芯过 程中不应发生倾斜、移位，钻芯孔垂直度偏差不应大于0.5%。 10.3.3桩顶面与钻机底座的距离较大时，应安装孔口管，孔口管 应垂直、牢固。 10.3.4钻进过程中，钻孔内循环水流不得中断，应根据回水含砂 量及颜色调整钻进速度。儿 10.3.5提钻卸取芯样时，应采取相应措施，确保芯样完整。 10.3.6每回次钻孔进尺宜控制在1.5m内。钻至缺陷处，或下 钻速度快的位置，应及时量测钻杆深度，确定缺陷位置、程度：钻至 桩底时，应采取适宜的钻芯方法和工艺钻取沉渣，测定沉渣厚度并 进行桩端持力层岩土性状鉴别。 10.3.7钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样 侧面上应标明回次数、块号、本回次总块数。及时记录钻进情况， 初步描述芯样质量，详细编录混凝土、桩底沉渣以及桩端持力层。 现场操作记录、芯样编录和综合柱状图可参照本规程附录C“钻芯 法检测记录表”执行。 10.3.8钻芯结束后，应对芯样和标有工程名称、桩号、钻芯孔号、 芯样试件选取位置、桩长、孔深、检测单位名称的标示牌进行拍照。 10.3.9钻取芯样且评定合格后，钻芯孔应采用压力灌浆回灌 封闭。
10.4芯样试件截取与加工
10.4.1混凝土抗压芯样试件应符合下列规定：
10.5芯样试件抗压强度试验
10.5.1芯样试件的混凝土抗压强度试验应符合现行 用 土力学性能试验方法标准》GB/T50081中圆柱体试件抗压强度试 验的相关规定。 10.5.2芯样试件应在（20±5）℃的清水中浸泡40h~48h，从水 中取出后立即进行试验。 10.5.3芯样试件的混凝土强度换算值是指将芯样抗压强度换算 成相应龄期的、边长为150mm立方体试块的抗压强度，并按下式 计算
式中 一混凝士芯样试件抗压强度换算值 0.1 MPa,; P—芯样试件抗压试验测得的破坏荷载（N)； d一芯样试件的平均直径（mm） —混凝土芯样试件抗压强度折算系数，宜考虑芯样尺 寸效应、钻机扰动和混凝土成型条件的影响，通过 试验统计确定；当无统计试验资料时宜取1。 10.5.4每组试件强度代表值的取值应符合下列规定： 1取一组3个试件换算值的平均值作为该组试件的强度代 表值（精确至0.1MPa）。
10.6.3基桩成桩质量应按单根受检桩进行评定。出现下列情况 之一时，应判定该受检桩不满足设计要求： 1桩身完整性类别为IV类。 2受检桩混凝土芯样试件抗压强度代表值小于混凝土设计 强度等级。 3桩长、桩底沉渣厚度不满足设计或规范要求 4 桩端持力层岩土性状（强度）或厚度未达到设计或规范 要求。 10.6.4 钻芯孔偏出桩外时，仅对钻取芯样部分进行评价。当需 开展进一步钻芯检测时，应重新钻取芯样进行评价 10.6.5检测报告除应包括本规程第3.3.2条规定的内容外，还 应包括下列内容： 1 钻芯设备情况。 2检测桩数、钻孔数量，混凝土芯进尺、岩芯进尺、总进尺，混 凝土试件组数、岩石试件组数 3编制每孔的柱状图。 4芯样单轴抗压强度试验结果。 5 芯样彩色照片。 异常情况说明。
附录A混凝土桩桩头处理
A.0.1混凝土桩应凿掉桩顶部的破碎层以及软弱或不密实的混 凝土。 A.0.2桩头顶面应平整，桩头中轴线与桩身上部的中轴线应 重合。 A.0.3桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下，各主筋 应在同一高度上。 A.0.4距桩顶1倍桩径范围内，宜用厚度为3mm~5mm的钢板 围裹；或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于 100mm。桩顶应设置1层或2层钢筋网片，间距60mm~100mm。 A.0.5桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1~2级且不 得低于C30。 A.0.6高应变检测的桩头测点处截面尺寸应与原桩身截面尺寸 相同。 A.0.7桩顶应用水平尺找平
附录B静载试验记录表
B.0.1单桩竖向抗压（抗拔）静载试验的现场检测数据宜按 表B.0.1的格式记录。
麦B.0.1单桩竖向抗压（抗】静载试验记录表
B.0.2单桩水平静载试验的现场检测数据宜按表B.0.2的格式 记录
附录C钻芯法检测记录表
C.0.1钻芯法检测的现场操作记录和芯样编录应分别按 表C.0.1—1和表C.0.12的格式记录；检测芯样综合柱状图应 按表C.0.1一3的格式记录和描述
执行本规程条文时，对于要求严格程度不同的用词说明如下 在执行中区别对待。 （1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 （2）表示严格，在正常情况均应这样做的用词： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 （3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”； 反面词采用“不宜”。 （4）表示有选择.在一定条件
《铁路工程基桩检测技术规程》
本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题 以及在执行过程中应注意的事项等予以说明，不具备与 规程正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握 规程规定的参考。为了减少篇幅，只列条文号，未抄录原 条文。 1.0.1随着铁路建设工程的快速发展，桩基础得到了广泛的应 用。基桩可以把上部荷载传递到较深和较好的土层，但它是隐蔽 工程，施工难度大，质量问题较多，尤其是灌注桩，由于地质条件、 地下水、施工工艺、施工管理水平和人员素质的差异等因素，更容 易发生一些质量间题。因此，基桩检测工作是整个桩基工程中不 可缺少的环节。 铁路工程基桩，特别是桥梁基桩，多属于长大桩，承载力高、地 域跨度大、地质条件复杂，质量控制与检测技术难度较大。2008 版《铁路工程基桩检测技术规程》实施以来，成功应用于京沪、京 沈、沪昆、杭甬、吉图、兰新、南广、贵广、拉林、郑徐、郑万等全国 范围的铁路工程基桩检测，取得了较好的应用效果。同时，各条线 在基桩检测方面开展了大量的对比验证工作，部分单位针对铁路 工程长大桩检测开展了相关课题研究，丰富和积累了大量的实践 经验和试验成果，为本次修订提供了技术保障。在全面总结铁路 工程基桩检测实践经验的基础上，广泛征求意见，对《铁路工程基 桩检测技术规程》进行修订完善，进一步提高铁路行业基桩检测水 平，促进铁路工程基桩检测的健康发展。 ·55·
1.0.2本规程所指的基桩是混凝土灌注桩、混凝土预制桩。基桩 的承载力和桩身完整性是基桩质量检测中的两项重要内容。地基 处理刚性桩、抗滑桩、锚固桩检测可以参考本规程有关规定。 1.0.3桩基工程的质量，除和基桩本身的质量有关外，还与地质 条件、桩的承载性状、桩型、基础和上部结构类型，以及施工工艺、 施工质量控制、施工方法的可靠性等因素密切相关。另外，检测数 据和信号也包括了诸如地质条件、桩身材料、桩周土的间款时间等 设计和施工因素的影响，这些也直接决定了所选择的检测方法是 否适用和经济。本规程所列的7种方法是基桩检测中最常用的检 则方法，在具体选择检测方法时，需根据检测目的、内容和要求，结 合各检测方法的适用范围和检测能力，考虑设计、地质条件、施工 因素和工程重要性等情况确定。 3.1.1为保证检测结果的准确性与可靠性，避免因桩顶超灌部分 的质量问题造成误判或检测完毕后机械开挖等因素对桩头的破 坏，从工程安全的角度出发，本条规定基桩完整性及承载力检测在 桩顶设计标高位置进行。对于跨江、跨河等工程的桥梁基桩，通常 为长大桩，承台的埋深较深，基坑支护围护结构复杂，为保障工程 安全，也可将声测管引至原地面进行完整性检测，为确保检测效 果，声测管管口需高出护筒顶面以上，且各声测管管口高度保持 一致。 3.1.2混凝土强度随时间的增加而增加，其物理力学、声学参数 随龄期与强度的增加而趋于稳定，混凝土龄期过短或强度过低，应 力波或声波在其中的传播衰减加剧，声速的变异性增大。铁路工 星桩基施工受到季节气候、周边环境或工期等因素的影响，往往不 会等到全部工程桩施工完并都达到标准龄期及设计强度后再开始 验测，考到低应变反射波法和声波透射法检测内容是身完整 生，对混凝土强度的要求可适当放宽。对于低应变反射波法或声 波透射法的测试，规定受检桩桩身混凝土强度不低于设计强度的 70%且不低于15MPa，或桩身混凝土龄期不小于14d。对于高应 ·56
变法和静载试验，由于试验中桩身产生的应力水平高，若桩身混凝 土强度低，有可能引起桩身损伤或破坏，同时避免桩身混凝土强度 过低，也可能出现桩身材料应力一应变关系的严重非线性，使高应 变测试信号失真：同时，桩在施工过程中不可避免地扰动桩周土， 降低土体强度，引起桩的承载力下降，单桩静载试验与高应变法检 测前需同时满足桩周土间歇时间和桩身混凝土强度的双重规定。 对于钻芯法检测，桩身混凝土强度是其检测评价指标之一，因此检 测前桩身混凝土龄期不小于28d或预留试件强度达到设计强度 要求，当钻芯法仅作为无损检测的缺陷验证时，其龄期可按照无损 检测的龄期要求进行。 3.1.4低应变反射波法、声波透射法和高应变法都属于间接法， 方法本身存在一定局限性，遇到难于定论的情况时，采用准确、可 靠度高、直观的检测方法验证可靠度低的检测方法。孔内摄像具 有直观、定量化等优点，可作为钻芯法检测的辅助分析验证的手段。 3.2 表3.2.1统一了桩身完整性类别划分标准，有利于对完整性 检测结果的判定。本规程规定“I、Ⅱ类桩为合格桩：Ⅲ类桩需由 工程建设方与设计方等单位研究，以确定处理方案或继续使用；IV 类桩为不合格桩”。 3.3.2检测报告需根据所采用的检测方法和相应的检测内容出 具检测结论。为使报告内容完整和具有较强的可读性，报告中要 包括常规内容及受检桩的实测数据和曲线。 4.1.1低应变反射波法（瞬态激振时域频域分析法）是目前国内 外使用最广泛的一种基桩无损检测方法，它采用瞬态激振方式，通 过实测桩顶加速度或速度信号的时、频域特征，基于一维弹性波动 理论分析来判定基桩桩身完整性，其中包括桩身存在的缺陷位置 及其影响程度。 ax2 ·57·
表3.2.1统一了身完整性类别划分标准，有利于对完整性 检测结果的判定。本规程规定“I、Ⅱ类桩为合格桩：Ⅲ类桩需由 工程建设方与设计方等单位研究，以确定处理方案或继续使用；IV 类桩为不合格桩”。 3.3.2检测报告需根据所采用的检测方法和相应的检测内容出 具检测结论。为使报告内容完整和具有较强的可读性，报告中要 包括常规内容及受检桩的实测数据和曲线。 4.1.1低应变反射波法（瞬态激振时域频域分析法）是目前国内 外使用最广泛的一种基桩无损检测方法，它采用瞬态激振方式，通 过实测桩顶加速度或速度信号的时、频域特征，基于二维弹性波动 理论分析来判定基桩桩身完整性，其中包括桩身存在的缺陷位置 及其影响程度。 x2 ·57
cot2 激振产生的下行压缩波在桩身波阻抗发生变化处会产生上行反射 波。在某一桩身截面处波阻抗降低，如缩颈、松散、离析、夹泥或断 裂等缺陷，反射波与人射波的相位相同：在某一桩身截面处波阻抗 增大，如扩径或桩身嵌岩等，反射波与入射波的相位相反。对于栅 身不同类型的缺陷，低应变测试信号主要反映桩身波阻抗减小的 信息，缺陷的具体类型较难区分。应结合地质、施工情况综合分 析。由于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频响应、高频波的弥 散、测试误差等造成的实测波形畸变，以及桩侧土阻力和桩身阻尼 的耦合影响因素的存在，本方法对桩身缺陷只做定性判定。一维 理论要求应力波在身中传播时平截面假定成立，低应变反射波 法适用于检测规则截面混凝土桩；对混凝土竹节桩、挤扩支盘灌注 桩和类似于H型钢桩的异型桩，本方法不适用；采用本方法检测 螺杆桩时，需通过现场试验确定本方法是否适用。 4.1.2由于受桩周土约束、激振能量、桩身材料阻尼和桩身截面 阻抗变化等因素的影响，应力波能量将逐渐衰减。若桩过长，不易 测得清晰易辨的深部桩身缺陷和桩底反射波，从而无法评定整根 桩的完整性。影响低应变反射波法检测的因素较多，除桩长以外， 还与地质条件、长径比等因素有关。为了确保低应变反射波法检 测的准确性和可靠性，对于桥染基桩，本规程规定低应变反射波法 检测的桩长一般不大于40m，对于桩长大于40m的基桩能否采用 低应变反射波法检测需经现场试验确定。一般情况下，采用低应 变反射波法检测CFG桩、管桩等中小直径桩时，当桩长大于20m 或长径比大手40时，其桩底反射信号较弱，对于具体工程的有效 检测桩长，依据能否识别桩底反射信号，确定该方法是否适用。 4.1.3对于桩身截面多变或幅度变化较大的灌注桩，由于阻抗变 化会引起应力波多次反射，且距离桩顶越近，反射越强，当多个阻 抗变化截面的一次或多次反射相互叠加时，检测到的波形难以判 .58.
别，需采用其他方法辅助验证低应变反射波法检测结果的有效性。 当桥梁穿越软土地区时，常出现扩孔或塌孔现象，个别地区在桩浅 部严重扩径，低应变反射波信号呈现大幅振荡特征，无法准确识别 桩深部缺陷和桩底信息信号。当此类基桩数量较多时，验证的工 作量大，经济性差，可理埋设声测管，采用声波透射法检测。 4.2.1检测仪器需具有信号滤波、放大、显示、储存、信号采集处 理分析的基本功能，以确保检测结果分析的准确性。0 4.2.2低应变反射波法检测桩身完整性时，通过选择不同材质的 激振头和不同质量的激振设备，获得不同大小能量的低频宽脉冲 或高频窄脉冲。检测短桩或桩身浅部缺陷时，冲击脉冲的有效高 频分量可选择2kHz左右，采用手锤激振可满足检测要求：检测长 桩或桩身深部缺陷时，选用激振能量大、低频宽脉冲的力棒或力锤 等设备进行激振。 4.3.1桩顶面条件和桩头处理的好坏直接影响测试信号的质量 受检桩项面的混凝土质量、截面尺寸需与桩身设计条件基本相同 灌注桩检测前，凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，露出坚硬混凝土 面，并将激振点、传感器安装点打磨光滑，检测前可用与激振设备 类似的工具进行敲击检查打磨质量，防止在桩头凿除时产生浅部 裂纹造成对检测结果的误判。对于预应力管桩，法兰盘与桩身泪 凝土之间结合紧密时，可不进行处理，否则需将其截除磨平后方可 进行检测。还应注意，混凝土灌注桩成桩后过早检测，将会因桩身 混凝土强度低而造成波速明显偏低，桩身内部材料阻尼和桩侧土 阻尼偏高，难以得到清晰可辨的深部缺陷和桩底反射信号。
4.3.2本条是为保证
1为获得较好的测试信号，避免产生寄生振荡信号，需选用 适当的耦合剂将传感器与桩顶粘结，保证传感器底面与桩顶紧密 接触，且粘结层要薄，不可采取手按住传感器的方法进行检测，激 振点和传感器安装点尽量远离钢筋笼主筋，以减少其对测试的 干扰。“车条等考百，菱 59
2相对桩顶截面尺寸而言，激振点处为集中力作用，在桩顶 部位可能出现与桩的横向振型相应的高频干扰，传感器安装点与 激振点距离和位置不同，所受干扰程度各异。将传感器安装于桩 的1/2~2/3半径处，在桩中心激振，由激振引起的表面波从桩侧 来回反射产生的干扰信号相对较小。对应于矩形截面桩，传感器 安装点与激振点的布置参照圆形实心桩的布置形式，传感器安装 点与激振点的距离可为桩宽的1/3~1/4，对于空心桩，传感器安 装点与激振点与桩顶面中心的连线夹角不小于45°。为了避免桩 顶面材料不均匀所产生的不利影响及桩身可能存在局部缺陷的遗 漏，随着桩径的增大，桩身混凝土在横向和纵向上的不均匀性均会 增加，桩浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性，增加桩顶测点 的数量，可以使检测结果更全面地反映出桩身完整性的整体情况。 每个测点重复检测次数不少于3次，旨在确认检测信号的一致性 并提高有效信号的信噪比。 可6瞬态激振通过改变锤的重量和锤头材料，可以改变初始入 射波的脉冲宽度和频率成分。刚度较小的重锤，入射波脉冲较宽， 低频成分较多，当冲击力大小相同时，其激振能量较大，弹性波衰 减较慢，适合于获取长桩深部缺陷或桩底反射信号；刚度较大的轻 锤，入射波脉冲较窄，高频成分较多，激振能量较小，适合于桩身浅 部缺陷的识别和定位。 4.4.1由于多种干扰成分的存在，通常采用滤波、平滑、指数放大 等手段来突出时域信号中的有效信息。低应变信号处理时，规定 指数放大倍数不大于15倍，放大范围不小于桩长的2/3，低通滤波 不低于2000Hz，是为了避免过度处理造成波形畸变或出现虚假 桩底信号，对基桩完整性产生误判。 4.4.2本方法判定桩身完整性，是以时域波形为主、频域分析为 辅。在保证受检桩检测波形信号真实、有效的基础上，有必要结合 地质资料、施工资料和波形特征等进行桩身完整性综合分析判定。 4.4.3当桩底反射信号不明显时，可参考说明表4.4.3“不同混 ·60.
凝士强度等级的反射波波速经验值”确定桩身波速。
说明表 等级的反射波波速经验值
（2)断桩时域、频域图形的特点：时域波形和频域波形规则。 在时域波形中，反射信号明显并与入射波同相位，反射波周期为 AT。在频域图形中，相邻峰间隔Af也基本相等。但由平均波速 C.与△T算出的桩长L比施工桩长要短，即L
（4）对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基 桩，因桩底部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无 底反射波时，可参照本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测 信号来判定桩身完整性类别。 （5）对于混凝土灌注桩，采用时域信号分析时，需结合有关施 ·62
工和地质资料进行辅助分析，同时要正确区分混凝土灌注桩桩身 截面渐扩后陡缩恢复至原桩径产生的同相反射，或由扩径产生的 二次反射（与首波同相），以避免对桩身完整性的误判。 （6）避免对身完整性的误判，要正确区分浅部缺陷反射和 因桩顶直径扩大部分恢复至原桩径产生的同相反射，必要时可采 取开挖方法查验。 4.4.6低应变反射波法是假定桩为一维弹性杆件模型，适用于规 则截面，应力波传递过程中受地质条件、桩身截面变化、土阻力、桩 长、长径比、桩端约束条件等多种因素影响。对于工程基桩，常出 现低应变实测信号复杂、紊乱或者难以解释的现象，为确保工程质 量，有效降低工程风险，当出现信号复杂，又缺乏相关资料验证解 释，无法或难以进行准确分析与评价时，尚需开展必要的验证 工作。 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752规定：“浇 筑水下混凝土前应清底，孔底沉渣厚度应符合设计要求。当设计 无具体要求时，对于柱桩不应大于50mm，摩擦桩不应大于 200mm。”柱桩（端承桩）承载力主要以端承为主，桩底质量控制要 比摩擦桩严格得多，当桩底沉渣过厚或受力影响区域存在溶洞引 起的临空面时，则可能影响其承载力发挥，严重时导致承载力失 效。为提高低应变反射波法检测的可靠性，确保工程安全，当柱栅 （端承桩）桩底反射信号出现明显同相信号时，需开展必要的钻芯 法验证工作，核验桩端沉渣厚度和持力层岩土性状是否满足设计 要求，核验桩端在受力影响范围内是否存在临空面。 5.1.1声波透射法是在桩身预埋一定数量的声测管，通过水的耦 合，声波从一根声测管中发射，在另一根声测管中接收，可测出被 测混凝土介质的声学参数。当桩身混凝土质量存在缺陷时，接收 波的声时、波幅、主频及波形特征会发生变化，通过对波的声学参 数进行分析，判断混凝土桩的完整性及缺陷的位置、范围和程度。 5.1.2声波透射法检测准确可靠，不受桩长、长径比的限制，可准 ·63·
确评价长大桩的完整性。为了确保检测的准确性以及经济合理 性，一般情况下，桩径大于等于2m或桩长大于40m或复杂地质 条件下的基桩，采用声波透射法进行检测，当现场组织试验时，也 可根据试验数据确定桩长标准。矩形截面桩的检测参照圆形桩的 标准进行，当桩宽（长边）大于等于2m时，需理埋设声测管，采用声 波透射法检测。 5.2.1声波换能器有效工作面长度是指起到换能作用的部分的 实际轴向尺寸，该长度过大将夸大缺陷实际尺寸并影响测试结果。 提高换能器谐振频率，日便其外径减小，利手换能器在声测管中升 降顺畅，但因声波发射频率的提高，使长距离声波穿透能力下降。 本规程推荐采用谐振频率范围为30kHz~60kHz的换能器。 5.3.1声测管的内径不小于40mm，是为了便于换能器在管中能 顺畅地上下移动，当换能器加设定位器时，声测管内径可比换能器 外径大15mm~20mm。铁路基桩大多数是长大桩，由于混凝土的 水化热作用及钢筋笼安放和混凝土浇筑过程中存在较大的作用 力，容易造成声测管变形基至断裂。为保证声测管畅通，本规程对 声测管的埋设作出具体的规定，需采用强度较高的金属管，壁厚不 小于3.0mm。为便于了解桩身缺陷的方位，本规程规定：声测管 以线路大里程方向的顶点为起始点，按顺时针旋转方向呈对称形 状布置并进行编号。 5.3.2为保证检测结果的可靠性，本规程提出了检测前准备工作 的要求，如声波透射法检测时混凝土的强度或龄期要求。另外，声 测管中的浑浊水将明显甚至严重加大声波衰减，延长传播时间，给 声波检测结果带来误差。因此，检测前应冲洗声测管并灌满清水， 在检测过程中，时刻注意往声测管内补充清水，确保在整个部面检 则过程中换能器始终有清水作为耦合剂。检测前，尚需对系统延 退时间进行标定，系统延迟时间t。的标定方法为：将收、发换能器 平行置于清水中的同一高度，逐次改变点源距离，测量相应的声 时，以声时为横坐标、间距为纵坐标绘制线性回归曲线，交横坐标 ·64.
5.3.3为提高检测结果的准确度，对测点间距进行了修订，规定 两相邻测点的间距不大于200mm、不小于100mm，在同一根桩检 则时，接收与发射探头需同步升降，为避免收、发换能器过大的高 差而产生测试误差，检测过程中还需及时校核换能器深度。考虑 唤能器在铅垂面上存在明显的指性，接收信号的幅度随两个换 能器中点连线与水平面夹角的增大而减小，为保证测试系统具有 足够的接收灵敏度，采用斜测法时，两个换能器中点连线与水平面 的夹角不天于40°。通常情况下，采用平测法进行声波检测，当对 点，采用加密测、斜测或扇形扫测进行细测，也可采用斜测、平测综 合判定缺陷范围和程度。同时，为使各检测剖面的检测数据具有 可比性，各检测部面的声波发射电压和仪器参数设置而保持不变 5.4.3声速、波幅和主频都是反映桩身质量的声学参数。实测经 验表明，声速的变化规律性比较强，在一定程度上反映了桩身混凝 土的均匀性，而波幅的变化较灵敏，主频在保持测试条件一致的前 提下也有一定规律。在确定测点声学参数测量值的判据时，采用 了三种不同的方法。 1声速判据：声速临界值的确定基于概率法，即无缺陷的混 疑主声速测量值量因其本身的不均匀性造成一定的离散性，但符 合正态分布：由缺陷造成的低声速异常值不符合正态分布，确定临 界值时必须采用正常混凝土的声速平均值及标准差。具体判定方 法如下： 将同一根混凝土的各测点声速值按从大到小排列，即> >>>+>+2>，将排在后面明显小的数据视为 可疑值，如果>+>+2>测值可疑，先予以剔除，然后以 及其以前点按本规程式（5.4.3—1）~式（5.4.33）计算声速 平均值标准差和声速临界值。此时，若>而 ，则表明计算的、、为符合正态分布的正常混凝土平均声速 .65.
（2）桩径的影响。桩径越大，桩本身的惯性越大，锤与匹配 能力下降，要求锤重越重。对于灌注桩，桩径大于600mm时，需对 班径增加引起的桩一锤匹配能量下降进行补偿，可取高值。此外， 桩径的增大也会增大土的弹限，导致对锤重的要求增加。 （3）桩长的影响。桩越长，应力波在传播过程中的衰减越大， 斑中下部及端阻力就越难激发，因而要求的锤重越重。对于灌注 桩，桩长大于30m时，需对桩长增加引起的桩一锤匹配能量下降 进行补偿，可取高值。 （4）岩土弹限的影响。桩侧、桩端土的弹限极限较大，土的弹 限越大，意味着激发岩土阻力所需的桩土相对位移越大，要求锤重 越重。 （5）桩垫的影响。桩垫太软，锤激发岩土阻力的能力下降；桩 垫太硬，则达不到调整、缓冲桩项均匀受力，保护桩头的目的。因 此，桩垫的选择在保证充分激发岩土阻力前提下，尽量选择较软的 桩垫。 （6）提倡“重锤低击”。“轻锤高击”虽然可以提高锤击能量 但常会打碎桩头。实际应用中，自由落锤的常用落锤高度范围一 般为1.2m~2.2m。 6.2.4贯入度的大小是反映桩侧、桩端土阻力是否充分发挥的 个重要信息，因此实测桩的贯入度是十分必要的，但这一工作常常 被忽略。在现场检测时若发现单击贯入度较大，必须进行实测。 桩的贯入度除采用精密水准仪等仪器测定外，还可在距试桩4D外 设置两根对称基准桩，拉测量试桩贯人度的弦线，并在桩侧标上测 量基线。 5.3.2锤击装置垂直、锤击平稳对中、桩头加固和加设桩垫，是为 了减小锤击偏心和避免击碎桩头。在距桩顶规定的距离下的合适 部位对称安装传感器，是为了减小锤击在桩顶产生的应力集中和 对偏心进行补偿。所有这些措施都是为了保证测试信号质量提出 的。选择合适的桩垫的作用主要有两个：一是起到滤波器的作用， 68·
可滤掉锤击力的高频分量，同时使锤击力分布均匀，将锤击能量更 有效地传递到桩上：二是缓冲锤击力，保护桩头，使桩头不易被打 碎。桩垫材料可用胶合板、木板和纤维板等，质地要干，不能用湿 板作桩垫。桩垫的厚度要选择合适，桩垫过厚，滤掉的锤击力太 多，降低锤击能量的传递，使桩贯入困难：桩垫过薄，则起不到作 用。桩垫厚度一般取10mm~30mm，可根据经验来定。锤重较轻 或锤击落距较低时，选用较薄的桩垫：锤重较重或锤击落距较高 时，选用较厚的桩垫。桩垫厚度也可根据第一锤的波形加以调整 桩垫尺寸可略大于桩顶截面尺寸。 6.3.3采样时间间隔为100μus，对常见的铁路基桩是合适的，但 对于超长桩，例如桩长超过60m，采样时间间隔可放宽为200μs， 当然也可增加采样点数。 测点下桩长是指桩头传感器安装点至桩底的距离，一般不包 括桩尖部分。 对于混凝土预制桩，桩身波速取决于混凝土的骨料品种、粒径 级配、制造工艺及龄期，其值变化范围大多为3800m/s~4500m/s， 也可在沉桩前实测无缺陷桩的桩身平均波速作为设定值，但一般 情况下，此波速要比沉桩后的波速略高。 6.3.4信号质量以及信号中的信息是否充分是高应变试验成功 的关键。根据每锤信号质量以及动位移、贯入度和大致的土阻力 发挥情况，初步判别采集到的信号是否满足检测要求。同时，也要 检查混凝土桩锤击拉、压应力和缺陷程度大小，以决定是否进一步 锤击，以免桩头或桩身受损。自由落锤锤击时，锤的落距由低到 高；打人式预制桩则按每次采集一阵（10击）的波形进行判别。 根据波动理论分析，若视锤为一刚体，则桩顶的最大锤击应力 只与锤冲击桩顶时的初速有关，落距越高，锤击应力和偏心越大， 越容易击碎桩头。“轻锤高击”并不能有效提高桩锤传递给桩的 能量和增大桩顶位移，这是因为力脉冲作用持续时间不仅与锤垫 有关，还主要与锤重有关；锤击脉冲越窄，波传播的不均匀性，即桩 69
身受力和运动的不均匀性（惯性效应）越明显，实测波形中土的动 阻力影响加剧，而与位移相关的静土阻力呈明显的分段发挥态势， 使承载力的测试分析误差增加。因此，“重锤低击”是保障高应变 法检测承载力准确性的基本原则。 锤击落距与锤重是相辅相成的。在锤重得到保证的情况下， 锤击落距不宜过高，一般情况下，控制落距在2.0m以内就能产生 足够的冲击能量，否则需增加锤重。在条件容许时尽量采用重锤 低击。对桩身质量较差的桩，锤重宜取上限而落距宜取得更低一 些为好。现场测试时锤击落距一般在1.0m~2.0m之间，重锤低 击的效果较好，锤重和落距的选择还要满足贯入度的要求，即单击 贯人度不宜小于2.0mm，但也不要大于6.0mm。贯入度过小，不 能充分激发土阻力；贯入度过大，易引起实测波形失真。 当检测仅为检验桩的完整性时，减轻锤重，降低落距，减少锤 垫厚度，以便能测到明显的桩底反射信号。 检测工作现场情况复杂，经常产生各种不利影响，为确保采集 到可靠的数据，检测人员要正确判断波形质量，熟练地诊断测量系 统的各类故障，排除干扰因素。 6.3.5贯人度的大小与桩尖刺入或桩端压密塑性变形量相对应， 是反映桩侧、桩端土阻力是否充分发挥的一个重要信息。贯人度 小，使检测得到的承载力低于极限值。本条是从保证承载力分析 计算结果的可靠性出发，给出的贯入度合适范围，不能片面理解成 减小锤重使单击贯入度不超过6mm。贯入度大且桩身无缺陷的 波形特征是2L/c处桩底反射强烈，其后的土阻力反向或桩的回弹 不明显。贯入度过大造成的桩周土扰动大，高应变法承载力分析 所用的土的力学模型，对真实的桩一土相互作用的模拟接近程度 变差。据国内发现的一些实例和国外的统计资料：贯人度较大时， 采用常规的理想弹塑性土阻力模型进行实测曲线拟合分析，不少 青况下预示的承载力明显低于静载试验结果，统计结果离散性很 大；贯入度较小，甚至桩几乎未被打动时，静动对比的误差相对较 ·70·
小，且统计结果的离散性也不大。若采用考虑桩端土附加质量的 能量耗散机制模型修正，与贯人度小时的承载力提高幅度相比，会 出现难以预料的承载力成倍提高，原因是桩底反射强意味着桩端 的运动加速度和速度强烈，附加土质量产生的惯性力和动阻力恰 好分别与加速度和速度成正比。对于长细比较大、摩阻力较强的 摩擦型桩，上述效应就不会明显。此外，6mm贯入度只是一个统 计参考值。 6.4.1、6.4.2包含以下几方面内容： 围（1）理想的高应变波形信号特征：力和速度的时程一致，上升 峰值前二者重合，峰值后二者协调，力曲线应在速度曲线之上（除 非桩身有缺陷），两曲线间距离随桩侧土阻力增加而增大，其差值 等于相应深度的总阻力值，能真实反映桩周土阻力的实际情况；力 和速度时程曲线最终归零；锤击没有严重偏心，对称的两个力或速 度传感器的测试信号不应相差太大，两组力信号不出现受拉：波形 平滑，无明显高频干扰杂波，桩底反射明显；有足够的采样长度，保 证曲线拟合时间段长度不少于5L/c，并在2L/c时刻后延续时间不 小于20ms~30ms；贯入度适中，一般单击贯入度不宜小于2mm， 也不宜大于6mm。 （2）从测试锤击信号中选取分析有用信号时，除要考虑有足 够的锤击能量使桩周岩土阻力充分发挥外，还应注意：连续打桩时 桩周土的扰动及残余应力：锤击使缺陷进一步发展或拉应力使桩 身混凝土产生裂隙：在桩易打或难打以及长桩情况下，速度基线修 正带来的误差；对桩垫过厚和柴油锤冷锤信号，加速度测量系统的 低频特性所造成的速度信号误差或严重失真。 （3）可靠的信号是得出正确分析计算结果的基础。除柴油锤 施打的长桩信号外，力的时程曲线需最终归零。对于混凝土桩，高 应变测试信号质量不但受传感器安装好坏、锤击偏心程度和传感 器安装面处混凝土是否开裂的影响，也受混凝土的不均勾性和非 线性的影响。这种影响对应变式传感器测得的力信号尤其敏感， .71
混凝的非线性一般表现为：随应变的增加，弹性模量减小，并出 现塑性变形，使根据应变换算到的力值偏大且力曲线尾部不归零。 本规程所指的锤击偏心相当于两侧力信号之一与力平均值之差的 绝对值超过平均值的33%。通常锤击偏心很难避免，因此严禁用 单侧力信号代替平均力信号。 （4）桩底反射明显时，桩身平均波速也可根据速度波形第一 降起升沿的起点和桩底反向峰的起点之间的时差与已知桩长值确 定。对桩底反射峰变宽或有水平裂缝的桩，不应根据峰与峰间的 时差来确定平均波速。桩较短且锤击力波上升缓慢时，可采用低 应变反射波法确定平均波速。 （5）测点处设定的应力波速，用于计算弹性模量，只与桩材料 有关。通常，当平均波速按实测波形改变后，测点处的原设定波速 也按比例线性改变，弹性模量则按平方的比例关系改变。当采用 应变式传感器测力时，多数仪器并非直接保存实测应变值，如有些 是以速度（V=c·s）的单位存储。若弹性模量随波速改变后，仪 器不能自动修正以速度为单位存储的力值，则需对原始实测力值 进行校正 （6）在多数情况下，正常施打的预制桩，力和速度信号第一峰 基本成比例，但以下几种情况下会引起力和速度信号第一峰比例 失调：①桩浅部阻抗变化：②浅部侧土阻力很大：③采用应变式 传感器测力时，测点处混凝土的非线性造成力值明显偏高：④锤击 力波上升缓慢或桩很短时，土阻力波或桩底反射波的影响：锤垫 过厚。除第③种情况减小力值，可避免计算的承载力过高外，其他 请况的随意比例调整均是对实测信号的歪曲，并产生虚假的结果。 因此，禁止将实测力或速度信号重新标定。这一点必须引起重视， 因为有些仪器具有比例自动调整功能。 5.4.3高应变分析计算结果的可靠性高低取决于动测仪器、分析 款件和检测人员素质三个要素，其中起决定作用的是具有坚实理 轮基础和丰富实践经验的高素质检测人员。高应变法之所以有生 72
命力，表现在高应变信号不同于随机信号的可解释性，即使不采用 复杂的数学计算和提炼，只要检测波形质量有保证，就能定性地反 映桩的承载性状及其他相关的动力学问题。 6.4.4实测曲线拟合法对承载力分析结果的精度和可靠性要比 凯司法高。由于现代计算机速度的提高，拟合操作时间已大大缩 短，所以本规程推荐采用实测曲线拟合法进行结果分析。 6.4.5凯司法采用理想刚塑性力学模型，模型中假设全部动阻力 集中在桩端。其定义的动阻力为 R=J,Z.V,(t,+L/c) S （说明6.4.5） 式中Z一一桩身阻抗： V（t,+L/e）—桩端速度。 按凯司法的假定，动阻力只与桩端速度和桩端岩土的黏滞阻 尼特性有关，即与地区岩土特性有关。公式中的唯一未知数 凯司法无量纲阻尼系数J。定义为仅与桩端土性有关，一般遵循随 土中细粒含量增加阻尼系数增大的规律。J。的取值是否合理在很 大程度上决定了计算承载力的准确性。所以，当缺乏同条件下的 静动对比校核，或大量相近条件下的对比资料时，其使用范围将受 到限制。最近几年，随着高应变法动测技术研究的深入和测试经 验的积累，许多技术人员对传统理论认为J。值只和桩端土特性有 关的看法提出了异议，现在，越来越多的人认为，，值就像是一个 静载试验结果与凯司法动测结果的经验比例系数，桩端土质特性 仅供参考。为防止凯司法的不合理应用，应采用静动对比或实测 曲线拟合法校核J值。 式（6.4.5一1）适用于1，+2L/c时刻桩侧和桩端土阻力均已 充分发挥的摩擦型桩。对于土阻力滞后于t，+2L/c时刻明显发 挥，适当将，延时，确定R，的最大值进行提高修正；对先于+ 2L/c时刻发挥并造成桩中上部强烈反弹这种情况，考虑卸载回弹 部分土阻力对R值进行修正。阻尼系数J，宜根据同条件下静载 试验结果校核，或在已取得相近条件下可靠对比资料后，采用实测 . 73 ·
命力，表现在高应变信号不向于随机信号的可
曲线拟合法确定J。值，拟合计算的桩数不少于检测总桩数的 50%，且不少于5根。在同一场地，桩型和截面积相同情况下，J 值的极差不宜大于平均值的30%。由于式（6.4.5一1）给出的R 值与位移无关，仅包含t=t,+2L/c时刻之前所发挥的土阻力信 息，通常除桩长较短的摩擦型桩外，土阻力在2L/c时刻不会充分 发挥，尤以端承型桩显著。所以，需要采用将，延时求出承载力最 大值的最大阻力法（RMX法），对与位移相关的土阻力滞后2L/c 发挥的情况进行提高修正。桩身在2L/c之前产生较强的向上回 弹，使桩身从顶部逐渐向下产生土阻力卸载（此时桩的中下部土阻 力属于加载），这对于桩较长、摩阻力较大而荷载作用持续时间相 对较短的桩较为明显。因此，需要采用将桩中上部卸载的土阻力 进行补偿提高修正的卸载法（RSU法）。 RMX法和RSU法判定承载力，体现了高应变法波形分析的基 本概念一一充分考虑与位移相关的土阻力发挥状况和波传播效 应，这也是实测曲线拟合法的精髓所在。另外，还有几种凯司法的 子方法可在积累成熟经验后采用：（1）在桩尖质点运动速度为零 时，动阻力也为零，此时有两种与J，无关的计算承载力“自动”法 即RAU法和RA2法，前者适用于桩侧阻力很小的情况，后者适用 于桩侧阻力适中的场合；（2）通过延时求出承载力最小值的最小 阻力法（RMN法）。 6.4.6实测曲线拟合法是通过波动问题数值计算，反演确定桩和 土的力学模型及其参数值的分析方法。其分析是以高应变法动力 试桩实测到的力或速度（也可以是上、下行波）数据作为输入边界 条件，按照一定力学模型，假设一组桩、土参数，通过数值方法解波 动方程，拟合计算出桩项的速度、力（或下、上行波），然后比较计 算曲线和实测曲线是否吻合，以确定所选的参数是否合理，如果不 吻合，需再调整参数再进行拟合计算，直到计算曲线与实测曲线满 足一定的拟合质量系数为止。此时，可以得出一组拟合出来的桩 的静态承载力、桩侧和桩端的阻力大小和分布，以及模拟静载试验 .74·
阻力一股会不回程度地筛后于2/c发，当端承型桩的端阻力发 挥所需位移很大时，土阻力发挥将产生严重滞后，因此规定2L/c 后延时足够的时间，使曲线拟合能包含土阻力响应区段的全部土 组力信息： 3拟合时应根据波形特征，结合施工和地质条件合理确定桩 土参数取值。因为拟合所用的桩土参数的数量和类型繁多，参数 各自和相互间耦合的影响非常复杂，而拟合结果并非唯一解，需通 过综合比较判断进行取舍。正确判断取舍条件的要点是参数取值 在岩土工程的合理范围内。 4为防止土阻力未充分发挥时的承载力外推，设定的最大弹 生位移值不应超过对应单元的最大计算位移值。若桩、间相对 位移不足以使桩周岩土阻力充分发挥，则给出的承载力结果只能 验证岩土阻力发挥的最低程度。 5土阻力响应区是指波形上呈现的静土阻力信息较为突出 的时间段。所以本款特别强调此区段的拟合质量，避免只重视波 形头尾，忽视中间土阻力响应区段拟合质量的错误做法，并通过合 理的加权方式计算总的拟合质量系数，突出其影响。 拟合收敛标准：拟合分析计算过程的收敛标准常用计算曲线 和实测曲线的拟合程度来评定，拟合程度用拟合质量系数MQN来 衡量。MQN值是根据实测曲线和计算曲线在四个区段的拟合差 值计算出来的。另外，还常常用计算得到的贯人锤击数与实测贯 人锤击数进行比较来校核计算过程的收敛情况。 6货人度的计算值与实测值是否接近是判断拟合选用参 数，特别是最大弹性位移值是否合理的辅助指标。 5.4.7当出现本条所述四款情况之一时，因高应变法难以分析判 定承载力和预示桩身结构破坏的可能性，建议采用其他方法验证 检测。 6.4.8高应变法检测桩身完整性具有锤击能量大，可对缺陷程度 定量计算，连续锤击可观察缺陷的扩大和逐步闭合情况等优点。 .76
但和低应变反射波法一样，检测的仍是桩身阻抗变化，一般不判定 缺陷性质。在桩身情况复杂或存在多处阻抗变化时，可优先考虑 采用实测曲线拟合法判定桩身完整性。式（6.4.8—1）适用于截面 基本均勾桩的桩顶下第一个缺陷的程度定量计算。当有轻微缺 陷，并确认为水平裂缝（如预制桩的接头缝隙）时，裂缝宽度8，可 按下式计算：
顶活塞摩擦对出力的影响：后者需通过率定换算千斤顶出力。同 型号千斤顶在保养正常状态下，相同油压时的出力相对误差约为 1%~2%，非正常时可高达5%。采用传感器测量荷重或油压，容易 实现加卸荷与稳压自动化控制，且测量精度较高。采用压力表测 定油压时，为保证测量精度，其精度等级要优于或等于0.4级，不 得使用1.5级压力表控制加载。当油路工作压力较高时，有时出 现油管爆裂、接头漏油、油泵加压不足造成千斤顶出力受限、压力 表线性度变差等情况，因此需选用耐压高、工作压力大和量程大的 油管、油泵和压力表。 7.2.4对于机械式大量程（50mm）百分表，（大量程百分表检定 规程》JG379规定的1级标准为：全程示值误差和回程误差分别 不超过40um和8um，相当于满量程测量误差不大于0.1%FS。 沉降测定平面应在于斤顶底座承压板以下的桩身位置，即不得在 承压板上或干斤顶上设置沉降观测点，避免因承压板变形导致沉 降观测数据失实。基准桩打人地面以下足够的深度，一般不小于 1m。基准梁应一端固定，另一端简支，这是为减少温度变化引起 的基准染挠曲变形。在满足第7.2.5条的规定条件下，基准梁不 宜过长，并采取有效遮挡措施，以减少温度变化和刮风下雨的影 响，尤其在昼夜温差较大且百天有阳光照射时更应注意。 7.2.5在试桩加卸载过程中，荷载将通过错桩（地锚）、压重平台 支墩传至试验桩、基准桩周围地基土并使之变形。随着试验桩、基 准桩和锚桩（或压重平台支墩）三者间相互距离缩小，地基土变形 对试验桩、基准桩的附加应力和变位影响加剧。 7.3.1本条明确规定为设计提供依据的静载试验需加载至破坏， 即试验进行到能判定单桩极限承载力为止。对于以桩身强度控制 承载力的端承型桩，当设计另有规定时，从其规定。 7.3.2为便于沉降测量仪表安装，试验桩顶部宜高出试坑地表； 为使试验桩受力条件与设计条件相同，试坑底面宜与桩承台底标 高一致。对于工程桩验收检测，当桩身荷载水平较低时，允许采用 ·78
顶活基摩擦对出力的影响：后者需通过率定换算干斤顶出力。同 型号千斤顶在保养正常状态下，相同油压时的出力相对误差约为 1%~2%，非正常时可高达5%。采用传感器测量荷重或油压，容易 实现加卸荷与稳压自动化控制，且测量精度较高。采用压力表测 定油压时，为保证测量精度，其精度等级要优于或等于0.4级，不 得使用1.5级压力表控制加载。当油路工作压力较高时，有时出 现油管爆裂、接头漏油、油泵加压不足造成千斤顶出力受限、压力 表线性度变差等情况，因此需选用耐压高、工作压力大和量程大的 油管油泵和压力表
高标号水泥砂浆将顶抹平的简单桩头处理方法。单桩竖向抗压 静载试验中，有时会因桩身缺陷、桩身截面突变处应力集中、桩身 强度不足造成桩身结构破坏，有时也因锚桩质量问题而导致试桩 失败或中途停顿，故建议在试桩前后对试验和错桩进行完整性 检测，为分析桩身结构破坏的原因提供证据和确定锚桩能否正常 使用。对于混凝土桩的抗拔静载、水平静载或高应变试验，常因拉 应力过大造成桩身开裂或破损，因此承载力检测完成后的桩身完 整性检测比检测前更有价值。
造成，则按本例依次去掉高值后取平均，直至满足极差不超过平均 值30%的条件。此外，试验桩数量小于3根或桩基承台下的桩数 不大于3根时，采用低值，对于仅通过少量试桩无法判明极差大的 原因时，可增加试桩数量。 7.4.5本条对检测报告中应包含的一些内容作了规定，避免检测 报告过于简单，同时也有利于委托方、设计及检测部门对报告的审 查和分析。 8.1.1单桩竖向抗拔静载试验是检测单桩竖向抗拔承载力最直 观、可靠的方法。试验方法为国内外惯用的慢速维持何载法。 8.2.1本条的要求基本同第7.2.1条。因拨桩试验时千斤顶安 放在反力架上面，当采用两台以上千斤项加载时，应采取一定的安 全措施，防止千斤顶倾倒或其他意外事故发生。 8.2.2为避免加载过程中两边沉降不均造成试桩偏心受拉，当采 用大然地基提供反力时，两边支座处的地基强度要相近，支座与地 面的接触面积相同。为保证反力梁的稳定性，反力桩顶面直径（或 桩宽）不小于反力架的梁宽。 8.2.3~8.2.5这三条基本参照本规程第7.2.3条~第7.2.5条 执行，但要注意以下两点： （1）桩顶上拨量测量平面必须在桩身位置，上拔量测量点设 置在桩顶以下不小于1倍桩径的桩身上，不能设置在受拉钢筋上； 对手大直径灌注租，可设置在钢筋笼内侧的桩顶面混魔主上。产严 禁在混凝土桩的受拉钢筋上设置位移观测点，避免因钢筋变形导 致上拨量观测数据失实。为防止混凝土桩保护层开裂对上拨量测 试的影响，上拔量观测点避开混凝土明显破裂区域没置。 （2）在采用天然地基提供支座反力时，拨桩试验加载相当于 给支座处地面加载。支座附近的地面也因此会出现不同程度的沉 降。荷载越大，这种变形越明显。为防止支座处地基沉降对基准 梁的影响，一是使基准桩与支座、试桩各自之间的间距满足 第7.2.5条的规定：二是基准桩需打入试坑底面以下一定深度（一 ·80
般不小于1m）。 8.3.1为设计提供依据时，加载到能判别单桩抗拨极限承载力为 止，或加载到桩身材料设计强度限值，这里所说的限值是对钢筋混 凝土桩而言，实则为钢筋的强度设计值。考虑到可能出现承载力 变异和钢筋受力不均等情况，最好适当增加试耕的配筋量。工程 桩验收检测时要求加载量不低于单桩竖向抗拔容许承载力的 2倍，旨在保证桩侧岩土阻力具有足够的安全储备。桩侧岩王阻 力的抗力分项系数比桩身混凝土要大，比钢材要大很多，因此时常 出现设计对抗拔桩有裂缝控制要求时，抗裂验算给出的荷载可能 小于或远小于单桩竖向抗拔容许承载力的2倍，因此试验时的最 大上拔荷载只能按设计要求确定。设计对桩上拔量有要求时也如 此。对于钢筋混凝土桩，最大试验荷载不得超过钢筋的强度设计 值，以避免因钢筋拨断提前中止试验或出现安全事故。除此之外， 建议检测单位尽量了解设计条件，如抗裂或裂缝宽度验算、作用和 抗力的考虑（如抗浮桩设计时的设防水位、桩的浮容重、抗拔阻力 取值等）这些因素将对抗拔桩的配筋和承载力取值产生影响。
8.3.2本条包含以下三个方面内容
（1）在拨桩试验前，对混凝土灌注桩及有接头的预制桩采用 低应变反射波法检查桩身质量，目的是防止因试验桩自身质量问 题而影响抗拔试验成果。在静载试验中，有时会因桩身缺陷、桩身 截面突变处应力集中、研身强度不是造成桩身结构破环，有时也因 锚桩质量问题而导致试桩失败或中途停顿，故建议在试桩前后对 试验桩和锚桩进行完整性检测，为分析桩身结构破坏的原因提供 证据和确定锚桩能否正常使用。对于混凝土桩的抗拔静载、水平 静载或高应变试验，常因拉应力过大造成桩身开裂或破损，因此承 载力检测完成后的桩身完整性检测比检测加更有价值。 （2）对抗拔试验的钻孔灌注桩在浇筑混凝土前进行成孔检 测，目的是查明桩身有无明显扩径现象或出现扩大头，因这类桩的 抗拨承载力缺乏代表性，特别是扩大头桩及桩身中下部有明显扩 ·81·
荷载的加载方法。这些都可根据设计的特殊要求给予满足，并参 考本方法进行。桩的抗弯能力取决于桩和土的力学性能、桩的自 由长度、抗弯刚度、桩宽、桩顶约束等因素。试验条件要尽可能和 实际工作条件接近，将各种影响降低到最小的程度，使试验成果能 尽量反映工程桩的实际情况。通常情况下，试验条件很难做到和 工程桩的情况完全一致，此时通过试验桩测得桩周土的地基反力 特性，即地基土的水平抗力系数。它反映了桩在不同深度处桩侧 土抗力和水平位移之间的关系，可视为土的固定特性。根据实际 工程桩的情况（如不同桩顶约束、不同自由长度），用它确定土抗 力大小，进而计算单桩的水平承载力和弯矩。因此，通过试验求得 地基土的水平抗力系数具有更实际、更普遍的意义。 9.2.3水平力作用点位置高于基桩承台底面标高，试验时在相对 承台底面处产生附加弯矩，影响测试结果，也不利于将试验成果根 据实际桩顶的约束予以修正。球形支座的作用是在试验过程中保 持作用力的方向始终水平和通过桩轴线，不随桩的倾斜或扭转而 改变。
程桩水平承载力验收检测中，终止加荷条件可按设计要求或规程 规定的水平位移充许值控制。 9.4.1本条中的地基土水平抗力系数随深度增长的比例系数m 值的计算公式仅适用于水平力作用点至试坑地面的桩自由长度为 零时的情况。按桩、土相对刚度不同，水平荷载作用下的桩一土体 系有两种工作状态和破坏机理：一种是“刚性短桩”，因转动或平 移而破坏，相当于αh<2.5时的情况；另一种是工程中常见的“弹 性长桩”，桩身产生挠曲变形，桩下段嵌固于土中不能转动，即本条 中αh≥4.0的情况。在2.5≤αh<4.0范围内，称为“有限长度的 中长桩”。《建筑桩基技术规范》JGJ94对中长桩的v变化给出了 具体数值（说明表9.4.1）。在按式（9.4.1一1）计算m值时，先试 算αh值，以确定αh是否大于或等于4.0，若在2.5~4.0范围以 内，调整v值重新计算m值。当αh<2.5时，式（9.4.1一1）不适 用。试验得到的地基土水平抗力系数的比例系数m不是一个常 量而是随地面水平位移及荷载而变化。
说明表9.4.1桩顶水平位移系数
9.4.3对于混凝土长桩或中长桩，随着水平荷载的增加，桩侧土 体的塑性区自上而下逐渐开展扩大，最大弯矩断面下移，最后形成 桩身结构的破坏。所测水平临界荷载H为桩身产生开裂前所对 应的水平荷载。因为只有混凝土桩才会产生开裂，故只有混凝土 旺才有临界荷载。 9.4.4单桩水平极限承载力是对应于桩身折断或桩身钢筋应力 达到屈服时的前一级水平荷载。 9.4.6单桩水平容许承载力除与桩的材料强度、截面刚度、人土 深度、土质条件、桩顶水平位移允许值有关外，还与桩顶边界条件 ·84
二级）,裂缝宽度限值为0.2mm。因此，当裂缝控制等级为一、二 级时，按本条确定的水平容许承载力就不应超过水平临界荷载。 10.1.1钻芯法是一种微破损或局部破损检测方法，可以检测桩 身混凝土质量、强度，可准确检测施工桩长、桩底沉渣厚度和桩端 持力层岩土性状及厚度。 10.2.1采用岩芯钻探的液压钻机，并配有相应的钻塔和牢固的 底座，机械技术性能良好，不得使用立轴旷动过大的钻机。孔口 管、扶正稳定器（又称导向器）及可捞取松软渣样的钻具根据需要 选用。桩较长时，应使用扶正稳定器确保钻芯孔的垂直度。 10.2.2为保证芯样的直径和质量要求，采用金刚石钻头进行取 样，外径不小于100mm。另外，如钻头胎体有裂缝、缺边、少角、倾 斜及喇叭口变形或径向跳动过大，不仅降低钻头寿命，而且会影响 钻芯质量。 10.2.3为了把芯样加工成符合试验要求的芯样试件，建议采用 锯切方法。芯样必须用夹紧装置固定，锯切用的锯片，采用人造金 刚石锯片。 10.2.4芯样试件进行抗压强度试验时，对端面平整度及垂直度 有很高的要求。为保证芯样的补平效果，满足平整度及垂直度的 要求，补平器和磨平机要满足芯样制作的要求。 10.3.1，混凝土桩在浇筑混凝土时存在浇捣不均现象，不同深度 或同一深度的不同位置混凝土浇质量可能不同，合理布置孔位 才能客观反映桩身混凝土的实际情况。考虑成孔的垂直度和钻芯 孔的垂直度很难控制以及导管附近的混凝土质量相对较差、不具 有代表性，本规程给出了钻芯取样的孔位布置。 10.3.2设备安装后进行试运转，在确认正常后方能开钻。如果 发现芯样侧面有明显的波浪状磨痕，或芯样端面有明显磨痕，检查 塔座是否牢固稳定或重新调整钻头、扩孔器、卡簧的搭配。 10.3.3桩顶面与钻机塔座距离大于2m时，需安装孔口管。采 用合金钻头开孔，开孔深为0.3m~0.5m后安装孔口管，孔口管 .86.
下入时严格测量垂直度，然后固定。 10.3.4钻机通过钻孔内循环水流，才能达到冷却钻头和排出混 凝土碎屑的目的。钻进过程中，要随时观察冲洗液量和泵压的变 化，正常泵压为0.5MPa1.0MPa，当发现异常，查明原因后立即 处理。 10.3.5提钻卸取芯样时，使用专门的自由钳拧卸钻头和扩孔器， 确保芯样完整。严禁敲打卸样，因敲打可能导致芯样损坏。 10.3.6钻至桩底及桩身缺陷位置时，为检测底沉渣厚度或桩 身缺陷位置及程度，采取减压、慢速的方式钻进。若遇钻具突降， 立即停钻，及时测量机上余尺，准确记录孔深及有关情况。当桩端 持力层为强风化岩层或土层时，可采用干钻等适宜的钻芯方法和 工艺钻取沉渣并测定沉渣厚度。 10.3.7芯样取出后，及时记录孔号、回次数、起至深度、块数、总 块数、芯样质量的初步描述及钻进异常情况。芯样钻取时，对芯样 混凝土、桩底沉渣、桩端持力层进行详细编录。对桩身混凝土芯样 的描述包括混凝土钻进深度，芯样连续性、完整性、胶结情况、表面 光滑情况、断口吻合程度，混凝土芯样是否为柱状，骨料大小分布 情况，气孔、蜂窝、麻面、沟槽、离析、破碎、夹泥、松散的情况，以及 取样编号和取样位置。对持力层的描述包括持力层钻进深度，岩 土名称，芯样颜色、结构构造、裂隙发育程度、坚硬及风化程度，以 及取样编号和取样位置。分层岩层需分层描述。 10.3.8截取芯样试件之前，进行芯样及标识牌拍照，取芯现场的 全部记录及芯样抗压记录一起存档。 10.3.9钻芯取样评定合格后，及时对基桩钻芯孔进行压力灌浆。 10.4.1混凝土桩作为受力构件，薄弱部位的强度（结构承载能 力）能否满足使用要求，直接关系到结构安全。综合考多种因 素，本条规定了按上、中、下截取芯样试件的原则，同时对缺陷和多 孔取样作了规定。 10.4.2为保证岩右原始性状，选取的岩石芯样应及时包裹浸泡
在水中，避免芯样受损；根据钻取芯样和岩石单轴抗压强度试验结
果综合判断岩性。 10.4.3芯样在锯切过程中，由于受到振动、夹持不紧、偏斜等原 因的影响，芯样端面的平整度和垂直度有时不能满足试验要求，需 采用专门的机具进行磨平或补平。补平的厚度对芯样抗压强度会 产生一些影响，补平层愈厚强度愈低，因此本规程对补平层厚度作 出了限制。 10.4.4、10.4.5芯样试件的直径、高度、垂直度、平整度均会对抗 压强度试验结果产生影响，抗压强度试验前要进行芯样儿何尺寸 测量，其精度和偏差范围需符合相关要求。观察芯样侧面的表观 混凝土粗骨料粒径，确保芯样试件平均直径大于3倍表观混凝土 粗骨料最大粒径。试件若有裂缝或其他较大缺陷，对芯样抗压强 度有较大的影响，不能作为抗压试验的试件 10.5.1芯样试件抗压强度试验对压力机及承压板的精度要求和 试验步骤，与圆柱体试件是相同的，按现行国家标准《普通混凝土 力学性能试验方法标准》GB/T50081中圆柱体试件抗压强度试验 的有关规定执行。 10.5.2芯样试件抗压状态根据基桩所处环境决定，试件在（20± 5）℃的清水中浸泡40h~48h，从水中取出后立即进行抗压强度 试验。关于芯样在水中浸泡时间的规定，主要是为了使芯样试件 中的含水量达到饱和。 10.5.3在《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425中，是以边 长为150mm立方体试块的强度作为混凝土强度验收与评定的标 准，因此芯样强度必须换算成边长150mm立方体试块的强度。 10.5.4由于混凝王芯样试件抗压强度的离散性比混凝土标准试 件大得多，采用《普通混凝土力学性能试验方法标准》CGB/T50081 来计算每组混凝土芯样试件抗压强度代表值有时会出现无法确定 代表值的情况，为了避免这种情况，取3个试件测值的算术平均值 作为该组试件的强度值。同一根桩有2个或2个以上钻芯孔时， .88
综合考患各孔芯样强度来评定桩身承载力。取同一深度部位各扣 芯样试件抗压强度的平均值作为该深度的混凝土芯样试件抗压强 度代表值。回 10.5.5在桩身受力过程中，桩身承载力受最薄弱部位的混凝土 强度控制。因此，取受检桩中不同深度位置的混凝土芯样试件抗 压强度代表值中的最小值为该桩混凝土芯样试件抗压强度代 表值。 10.5.6岩石芯样试件数量按每组芯样3个芯样试件进行抗压试 验。当岩石芯样抗压强度试验仅仅是配合判断持力层岩性时，检 测报告中可不给出岩石饱和单轴抗压强度标准值，只给出平均值： 当需要确定岩石饱和单轴抗压强度标准值时，按《铁路工程岩石试 验规程》TB10115执行。 10.6.2单桩的钻芯孔为2个或2个以上时，需按各个钻芯孔芯 详质量综合评定受检基质量。如果不同钻芯孔的芯样在同一深 度部位均存在缺陷，桩身缺陷类别判重一些；如果不同钻芯孔的芯 样在同一深度，只有一个孔存在缺陷，其他孔芯样良好，桩身缺陷 类别判轻一些。按芯样特征判定完整性和通过芯样试件抗压试验 判定桩身强度是否满足设计要求在内容上相对独立。但是，除桩 身裂隙外，根据芯样特征描述，不论缺陷属于哪种类型，都指明或 相对表明桩身混凝土质量差，即存在低强度区这一共性。 （1）蜂窝、麻面、沟槽、离析等缺陷程度根据其芯样强度试验 结果判断。若无法取样或不能加工成试件，缺陷判重一些。 （2）芯样连续、完整、胶结好或较好、骨料分布均匀或基本均 匀、断口吻合或基本吻合；芯样侧面无表观缺陷，或虽有气孔、蜂 窝、麻面、沟槽，但能够截取芯样制作成试件；芯样试件抗压强度代 表值不小于混凝土设计强度等级，则判定基桩的混凝土质量满足 设计要求。 （3）芯样任一段松散、夹泥、严重离析或分层，钻进困难或无 法钻进，则判定基桩的混凝土质量不满足设计要求；若仅在一个孔 ·89·
中出现前述缺陷，而在其他孔同深度部位未出现，为确保质量，仍 需进行工程处理。 （4）局部混凝土破碎、无法取样或虽能取样但无法加工成试 件，一般判定为Ⅲ类桩。但是，当钻芯孔数为3个时，若同一深度 部位芯样质量均如此，判为IV类桩：如果仅一孔的芯样质量如此， 且长度小于100mm，另两孔同深度部位的芯样试件抗压强度较 高，判为Ⅱ类桩。 10.6.3，基桩成桩质量按单桩进行评价，不应根据几根桩的钻芯 结果对整个工程桩基础进行评价。钻心法检测时，对混凝主单租 进行成桩质量评定，除桩身完整性和芯样试件抗压强度代表值外， 根据需要判断桩底沉渣厚度、桩端持力层岩土性状是否满足或达 到设计及规范要求。
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