4.3　水平靜載試驗

4.3.1　本方法適用于檢測樁頂自由時的單樁水平承載力，推定地基土抗力系數的比例系數。當埋設有樁身應變測量傳感器時，可測量相應水平荷載作用下的樁身應變，并由此計算樁身應力變化和樁身彎矩分布。

4.3.2　為設計提供依據的試驗樁宜加載至樁頂出現較大水平位移或樁身結構破壞，且水平荷載作用點下土的物理力學性質應與工程樁基承臺下的土基本一致。工程樁抽樣檢測時，可按設計要求的水平位移允許值控制加載，且水平荷載作用點高程宜與實際工程樁基承臺底面高程一致。

4.3.3　利用試驗樁做多項檢測時，本方法宜在低應變法、高應變法和豎向抗壓靜載試驗之后、豎向抗拔靜載試驗之前進行。利用已完成豎向靜載荷試驗和高應變復打檢測的樁進行水平靜載荷試驗時，其間歇時間不宜少于7d。

4.3.4　單樁水平靜載試驗應符合下列要求：

1　水平推力加載裝置宜采用油壓千斤頂，在千斤頂與試樁接觸處宜安置一球形鉸座，以保證千斤頂作用力能水平通過樁身軸線。加載能力不得小于最大試驗荷載的1.2倍。水平力作用線應通過地面標高處；

2　水平位移宜采用大量程位移計測量。在受檢樁的水平力作用平面對稱安裝兩只位移計；當需要測量樁頂轉角時，尚應在水平力作用平面以上50cm的受檢樁兩側對稱安裝兩只位移計；

3　位移測量的基準樁應設置在位移反方向的側面，基準樁與試樁凈距不小于2倍樁徑；

4　測量樁身應力或應變時，各測試斷面的測量傳感器應沿受力方向對稱布置在受拉和受壓主筋上；埋設傳感器的縱剖面與受力方向之間的夾角應小于10°。

4.3.5　試驗加載方法宜根據建筑物性質和設計要求確定。當樁基主要是受單向長期水平荷載時，可采用慢速維持荷載法；對于電力工程中的煙囪、冷卻塔、高壓輸電工程中的大跨越塔基等，可采用單向多循環加載法，也可按設計要求采用其他加載方法。需要測量樁身應力或應變的試樁宜采用單向單循環加載法或維持荷載法。荷載分級取預估最大試驗荷載的1/10～1/15。

4.3.6　試驗加卸載方式和水平位移測量應符合下列要求：

1　采用單向單循環加載法時，每級荷載施加后維持20min，在第5min、第10min、第15min、第20min測讀水平位移，然后卸載至零，維持10min，每隔5min應測讀一次。至此完成一個加卸載循環，施加下一級荷載。最后一級卸載測讀完成后，再每隔10min測讀一次，測讀30min；

2　采用多循環加卸載試驗法時，每級荷載施加后，恒載4min測讀水平位移，然后卸載至零，停2min讀殘余水平位移，至此完成一個加卸載循環，如此循環5次便完成一級荷載的試驗觀測。加載時間應盡量縮短，測量位移的間隔時間應嚴格準確，試驗不得中途停歇；

3　維持荷載法的試驗方法和穩定標準應符合本標準第4.1.4條的相關規定。

4.3.7　終止試驗加載應符合下列要求之一：

1　當樁身折斷或水平位移超過30mm～40mm，軟土或大直徑樁取40mm時；

2　水平位移達到設計要求的水平位移允許值。

4.3.8　檢測數據整理應符合下列要求：

1　采用單向循環加載法時應繪制水平力-時間-作用點位移（H-t-Y0）關系曲線和水平力-位移梯度（H-ΔY0/ΔH）關系曲線；

2　采用慢速維持荷載法時應繪制水平力-力作用點位移（H-Y0）關系曲線、水平力-位移梯度（H-ΔY0/ΔH）關系曲線、力作用點位移-時間對數（Y0-lgt）關系曲線和水平力-力作用點位移雙對數（lgH-lgY0）關系曲線；

3　繪制水平力、水平力作用點水平位移-地基土水平抗力系數的比例系數的關系曲線（H-m、Y0-m）；

4　對埋設有應力或應變測量傳感器的試驗，應繪制各級水平力作用下的樁身彎矩分布圖和水平力-最大彎矩截面鋼筋拉應力（H-σs）曲線。

4.3.9　檢測數據宜按本標準附錄B表B.2的格式記錄。

4.3.10　單樁的水平臨界荷載宜按下列方法綜合判定：

1　采取單向多循環加載法時的H-t-Y0曲線或慢速維持荷載法時的H-Y0曲線出現拐點的前一級水平荷載值；

2　取H-ΔY0/ΔH曲線或lgH-lgY0曲線上第一拐點對應的水平荷載值；

3　取H-σs曲線第一拐點對應的水平荷載值。

4.3.11　單樁的水平極限承載力可根據下列方法綜合判定：

1　取單向多循環加載法時的H-t-Y0曲線或慢速維持荷載法時的H-Y0曲線產生明顯陡降的起始點對應的水平荷載值；

2　取慢速維持荷載法時的Y0-lgt曲線尾部出現明顯彎曲的前一級水平荷載值；

3　取H-ΔY0/ΔH曲線或lgH-lgY0曲線上第二拐點對應的水平荷載值；

4　取樁身折斷或受拉鋼筋屈服時的前一級水平荷載值。

4.3.12　為設計提供依據的試驗樁水平極限承載力和水平臨界荷載統計值應符合本標準第4.1.9條的要求。

4.3.13　單樁水平承載力特征值的確定應符合下列規定：

1　當樁身不允許開裂或灌注樁的樁身配筋率小于0.65％時，應取水平臨界荷載的75％為單樁水平承載力特征值；

2　對鋼筋混凝土預制樁、鋼樁和當樁身配筋率不小于0.65％的灌注樁，應取設計樁頂標高處水平位移為10mm，對水平位移敏感的建筑物，取6mm所對應荷載的75％為單樁水平承載力特征值；

3　按設計要求的水平允許位移對應的荷載作為單樁水平承載力特征值，但應同時滿足樁身抗裂要求。

4.3.14　單樁水平承載力特征值對應的地基土水平抗力系數的比例系數可按下列公式計算：

式中：m——地基土水平抗力系數的比例系數（kN/m4）；

α——樁的水平變形系數（m-1）；

νy——樁頂水平位移系數，由式（4.3.14-2）試算α，當αh≥4.0時，h為樁的入土深度，νy=2.441；

H——作用于地面的水平力（kN）；

Y0——水平力作用點的水平位移（m）；

EI——樁身抗彎剛度（kN·m2）；其中E為樁身材料彈性模量，I為樁身換算截面慣性矩；

b0——樁身計算寬度（m）。對于圓形樁，當樁徑D≤1m時，b0=0.9（1.5D+0.5）；當樁徑D＞1m時，b0=0.9（D+1）；對于矩形樁，當邊寬B≤1m時，b0=1.5B+0.5；當樁徑D＞1m時，b0=B+1。