通莫靜載法原理

【技術(shù)思想】 Tomer測樁技術(shù)的技術(shù)思想可以簡單總結(jié)為：通過加載，盡量充分地調(diào)動土層的性能，并將其表現(xiàn)參數(shù)準(zhǔn)確記錄；通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，得到土層的真實作用，并得出樁基的安全結(jié)論。 【實施過程】 Tomer測樁步驟為：荷載箱安裝 —> 加載試驗及參數(shù)記錄 —> 數(shù)據(jù)處理及土層性質(zhì)分析 —> 結(jié)論。 【關(guān)鍵理念】 Tomer認為： － 所謂“自平衡”，僅僅代表一種加載技巧，而并不代表T-pile?的整體技術(shù)內(nèi)容。

－ 上述“ 數(shù)據(jù)處理及土層性質(zhì)分析”過程是一個綜合的、重要的步驟，不易簡單地以一種系數(shù)對向上載荷的記錄值進行簡單處理而得出試驗結(jié)論。

－ 樁基檢測的作用，應(yīng)該是準(zhǔn)確了解土層的實際性能，而不僅僅是得出一個所謂的極限載荷。

－ 極限載荷，只是我們?nèi)藶榧僭O(shè)某種加載方法之下，土層性能的特定表現(xiàn)，它只是一個相對的結(jié)果。

－ 實施方法細節(jié)，如傳感器的選用、傳感器的安裝位置、荷載箱的設(shè)計等，將極大地影響試驗結(jié)論的準(zhǔn)確性。

－ 荷載箱的設(shè)計及其安裝是否合理，不僅僅會影響試驗結(jié)論的準(zhǔn)確性，更會影響工程樁以后的安全性。

－ 和傳統(tǒng)靜載試驗方法相比，只是一種間接試驗方法，因此，欲得到正確的結(jié)論，需要我們做更多的工作。

－ 準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù)和縝密的分析工作，完全能夠保證我們得到正確的、與傳統(tǒng)方法一致土層性質(zhì)結(jié)論。

－ 同樣，通過樁基監(jiān)控系統(tǒng)實時獲得準(zhǔn)確的基本數(shù)據(jù)，同樣能夠保證我們正確地了解土層性質(zhì)。

通莫靜載法適用于全國現(xiàn)成的樁基檢測規(guī)范，盡管其加載方式的不同，經(jīng)過科學(xué)的測量和分析，同樣能準(zhǔn)確對樁基承載特性進行檢測。

通莫靜載法發(fā)明

通莫靜載法（國內(nèi)稱自平衡法）由1960年代的以色列Afar Vasela公司（即荷蘭Tomer Systens B.S.的前身）發(fā)明。

1979年Afar Vasela公司通過以色列專利局申請的專利證書（以色列專利局注冊號58035）。

通莫靜載法發(fā)展

迄今為止，通莫靜載法已成功應(yīng)用在各種類型，總量近萬跟樁的檢測工程中。1980年代中期，通莫靜載法（T-pile）傳入了美國，并在國際基礎(chǔ)工程行業(yè)進行了廣泛的使用，在美國的應(yīng)用被稱為Osterberg試樁法。1990年代后期，通過美國和中國的學(xué)術(shù)交流，這種方法也被引入了中國，其原理被國內(nèi)業(yè)界稱為自平衡法。

2005年底，通莫公司開始將通莫靜載法系統(tǒng)地引進到中國。目前完成包括嘉紹通道，杭州灣跨海大橋，泰安廣電中心等多個國家及地方重點項目。

通莫靜載法應(yīng)用意義

通莫靜載法的開發(fā)，解決了下列工程問題：

1、大噸位靜載試驗

2、特殊環(huán)境下的靜載試驗（水下、邊坡、地下等等）

3、針對性地對某個特定地層的特性

4、安全地進行靜載試驗

5、是大量、高效地實現(xiàn)靜載試驗成為可能

這種方法的發(fā)明，大大推動了巖土工程的發(fā)展

Tomer測樁技術(shù)的內(nèi)容可以簡單總結(jié)為：通過加載，盡量充分地調(diào)動土層的性能，并將其表現(xiàn)參數(shù)準(zhǔn)確記錄；通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，得到土層的真實特性，并得出樁基的安全結(jié)論。而國內(nèi)許多人所說的的自平衡法，由于實踐較短，還未見到有更深入的理論研究和實踐，目前只是簡單地檢測樁基極限載荷。

【先進的試驗手段】

作為發(fā)明者，由于幾十年的研究和積累，目前Tomer測樁手段在國際上處于領(lǐng)先水平。這主要得益于其先進的荷載箱的設(shè)計，先進的傳感器的開發(fā)和科學(xué)使用，以及先進的電子技術(shù)和控制系統(tǒng)的使用。

【試驗結(jié)果準(zhǔn)確、安全、可靠】

由于上述技術(shù)理念的和試驗手段的先進，以及滿足各種不同種類的項目要求和處理各種不同地質(zhì)情況的豐富經(jīng)驗，從而保證了Tomer靜載試驗的結(jié)果當(dāng)然更加準(zhǔn)確。

由于設(shè)計和試驗實施技術(shù)中充分考慮了樁基試驗之后的工作強度，避免了因為試驗而導(dǎo)致工程樁承載能力的失效，所以，可以保證工程樁在試驗之后可以正常使用，所以，Tomer測樁技術(shù)更加安全可靠。

1 技術(shù)理念：

Tomer測樁技術(shù)的內(nèi)容可以簡單總結(jié)為：通過加載，盡量充分地調(diào)動土層的性能，并將其表現(xiàn)參數(shù)準(zhǔn)確記錄；通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，得到土層的真實特性，并得到樁的極限承載力和承載力特性等一系列信息和結(jié)論。

Tomer認為，樁基檢測的作用，更重要的應(yīng)該是準(zhǔn)確了解土層的實際性能，而不僅僅是得出一個簡單的極限載荷。

而國內(nèi)許多人所說的自平衡法，由于時間較短，還未見到有更深入的理論研究和實踐，目前只是簡單地對數(shù)據(jù)結(jié)論進行經(jīng)驗性的推導(dǎo)，這不但是沒有必要的，也是非常不正確的。

2 試驗過程：

由于技術(shù)理念的不同，其主要過程與自平衡法有以下區(qū)別：

3 試驗手段：

做為發(fā)明者，由于幾十年的研究和積累，目前Tomer測樁手段在國際上處于領(lǐng)先水平。以下舉例略表一二：1)荷載箱內(nèi)部采用增壓加強裝置，能輕易達到試驗所需的任何加載力；2)通過位移絲來檢測位移是試驗結(jié)果更加準(zhǔn)確；同時，利用位移絲精確地測量樁體的位移，而不是用荷載箱的位移來推斷樁體位移；3）通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證荷載箱周邊在混凝土灌注同時浮渣能輕易排除，從而確保荷載箱加載力順利地加到樁體上，而且在試驗做完壓漿后，用作工程樁沒有任何隱患等等。我們注意到在國內(nèi)自平衡法的實踐出，在上述問題上存在普遍的原則性錯誤。

4 試驗結(jié)果：

由于試驗手段的先進和方法的科學(xué)性，以及滿足各種不同種類的項目要求和處理各種不同地質(zhì)情況的豐富經(jīng)驗，從而保證了Tomer靜載試驗的結(jié)果當(dāng)然更加準(zhǔn)確和安全。2100433B

1、產(chǎn)品定義

與傳統(tǒng)的堆載法不同,該技術(shù)是在施工過程中將按樁承載力參數(shù)要求定型制作的荷載箱置于樁身底部,連接施壓油管及位移測量裝置于樁頂部,待砼養(yǎng)護到標(biāo)準(zhǔn)齡期后,通過頂部高壓油泵給底部荷載箱施壓,得出樁端承載力及樁側(cè)總摩阻力。

2、應(yīng)用原理及分類

根據(jù)現(xiàn)有可查證的檔案記錄，目前被國內(nèi)冠之以”自平衡法“之名的樁內(nèi)預(yù)埋加載設(shè)備進行樁基承載特性檢測的方法，最早于1960年代有以色列AfarVasela公司提出并實施。根據(jù)專利資料，該法被稱為”一種新的承載力測試方法“，俗稱為“通莫靜載法”。

其檢測原理是將一種特制的加載裝置-----荷載箱，在混凝土澆筑之前和鋼筋籠一起埋入樁內(nèi)相應(yīng)的位置，將加載箱的加壓管以及所需的其他測試裝置從樁體引到地面，然后灌注成樁。有加壓泵在地面像荷載箱加壓加載，使得樁體內(nèi)部產(chǎn)生加載力，通過對加載力與這些參數(shù)之間的關(guān)系的計算和分析，我們不僅可以獲得樁基承載力，而且可以獲得每層土層的側(cè)阻系數(shù)、樁的側(cè)阻、樁端承力等一系列數(shù)據(jù)，這種方法可以用于為設(shè)計提供數(shù)據(jù)依據(jù)，也可用于工程樁承載力的檢驗。

3、應(yīng)用領(lǐng)域

目前被國內(nèi)建筑行業(yè)熱追的自平衡法樁基檢測設(shè)備荷載箱主要應(yīng)用于交通、房建、橋梁等工程項目中，該法并且成功通過了“中華人民共和國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTT738-2009”的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。并且獲得了“國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心合格供應(yīng)商”資格證書。

4、特點

該檢測技術(shù)具有不占用施工場地、不影響施工進度、工地安全易保障、檢測單樁承載力大、檢測成本易控制的明顯優(yōu)點。

1、大噸位試驗的可靠性。國內(nèi)的自平衡法，在大噸位情況下，均需要用高油壓（40-65Mpa）來產(chǎn)生，可靠性不高，通莫測樁法采用專用特制荷載箱，只需要很小的油壓（一般不超過20Mpa）就能產(chǎn)生所需要的大加載力，大大增加了試驗的可靠性，如杭州灣跨海大橋7000噸加載力，僅需20Mpa左右。

2、樁底沉渣對試驗的影響。國內(nèi)的自平衡法，混凝土灌注時，沉渣易滯留在荷載箱下部造成兩方面的后果，（1）荷載箱下部行程是虛的，不代表樁身的實際位移（2)國內(nèi)的荷載箱體內(nèi)部是開放式的，沉渣在混凝土灌注過程中，會滯留在荷載箱箱體內(nèi)部，影響試樁用于工程樁的質(zhì)量，造成隱患，通莫測樁法采用錐形導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和封閉式荷載箱方案，解決了這個問題。

3、位移測量的準(zhǔn)確性。國內(nèi)自平衡法采用連接在荷載箱上下表面的位移棒來測量樁體位移，在某些情況下并不準(zhǔn)確，通莫測樁法采用位移絲綁定的方式，可以優(yōu)化測量點，并且在每個測量截面上多點測量，能準(zhǔn)確反映出樁體在加載力作用下的位移。

4、試驗樁用于工程樁的保障。國內(nèi)自平衡試驗在荷載箱打開后，會在荷載箱箱體內(nèi)部產(chǎn)生不可預(yù)見的斷層，而且由于不可預(yù)見性，我們無法獲知試驗后補漿的效果，造成質(zhì)量隱患，通莫荷載箱能保證產(chǎn)生有規(guī)則的連續(xù)斷面，并通過荷載箱截面的優(yōu)化設(shè)計，確保荷載箱截面在試驗后得到郵箱而可靠的注漿效果，保證試驗樁用于工程樁的質(zhì)量。

5、荷載箱自重輕

6、試驗費用省2100433B

靜載試驗法是指樁的靜載試驗，即模擬實際載荷情況，通過靜載加壓，得出一系列關(guān)系曲線，綜合評定確定其容許承載力。它能較好地反映單樁的實際承載力。靜載試驗有多種，通常采用的是單樁豎向抗壓靜載試驗、單樁豎向抗拔靜載試驗和單樁水平靜載試驗。

（1）單樁豎向抗壓靜載試驗：確定單樁豎向抗壓極限承載力，判定豎向抗壓承載力是否滿足設(shè)計要求；通過樁身內(nèi)力及變形測試、測定樁側(cè)、樁端阻力；驗證高應(yīng)變法的單樁豎向抗壓承載力檢測結(jié)果。

（2）單樁豎向抗拔靜載試驗：確定單樁豎向抗拔極限承載力，判定豎向抗拔承載力是否滿足設(shè)計要求；通過樁身內(nèi)力及變形測試，測定樁的抗拔摩阻力。

（3）單樁水平靜載試驗：確定單樁水平臨界和極限承載力，推定土抗力參數(shù)，判定水平承載力是否滿足設(shè)計要求。通過樁身內(nèi)力及變形測試，測定樁身彎矩。預(yù)制樁在樁身強度達到設(shè)計要求的前提下，待樁身與土體的結(jié)合基本趨于穩(wěn)定，才能進行試驗。對于砂類土，不應(yīng)少于7d；對于粉土和黏性土，不應(yīng)少于15d；對于淤泥或淤泥質(zhì)土，不應(yīng)少于25d，灌注樁應(yīng)在樁身混凝土強度達到設(shè)計等級的前提下，對于砂類土不少于10d；對于一般黏性土不少于20d；對于淤泥或淤泥質(zhì)土要不少于30d，才能進行試驗。