7.1  一般规定

7.1.1  单桩水平静载试验适用于检测桩顶自由时的单桩水平承载力，推定桩侧地基土水平 抗力系数，其他形式的水平静载试验可参照本方法执行。

 7.1.2  当桩身埋设有应变(应力)测量传感器时，可量测相应水平荷载作用下的桩身内力， 并由此计算桩身弯矩。

条文说明

指出适用于桩顶自由单桩水平承载力检测的主要原因是在所有对桩进行水平承载力检测 中该方法。除桩顶自由的单桩水平承载力试验外，还有考虑承台底面阻力和承台侧面 抗力的带承台桩(或群桩)的水平静载试验、考虑桩顶不同约束及竖向荷载等桩(或群桩) 的水平静载试验，对此类桩进行水平静载试验时可根据设计要求参考本试验方法进行；抗弯 能力是承受水平荷载桩的一个重要指标，它与桩和土的力学性能、桩在地层中的相对位置、 桩的几何尺寸、桩顶约束情况及桩土相对刚度等众多因素相关，不论从理论上，还是从工程 实践上，需使试验条件尽可能同工程桩实际工作情况相同或接近，但实际上，由于水平静载 试验条件的限制，有时很难做到。此时通过试验获得桩侧地基土水平抗力系数就显得尤为重 要，这是因为桩侧地基土水平抗力系数是桩土交界面下不同深度处桩侧土水平抗力与水平位 移的比值，一般认为是土体的固有特性，有了桩侧地基土水平抗力系数，就可以根据实际工 程桩的工作条件来确定桩侧土抗力，进而计算桩的水平承载力和弯矩。

 7.1.3  为设计提供依据时，应加载至桩侧土体破坏或桩身结构破坏，检测数量应满足设计 要求，且不应少于3根；对工程桩进行检测和评判时，应按设计要求的Z大水平加载量或Z大 水平位移量控制，检测数量应满足设计要求，不宜少于3根。

7.1.4  除符合本规程第5.3.3条要求外，被检桩的位置应根据工程地质条件、设计要求和类 似工程经验等因素综合确定。

7.1.5 对于水平受荷桩，施加水平力的作用点宜与实际工程桩的水平受荷高程一致。

7.2  检测仪器设备

7.2.1 试验加载设备的选用及安装应符合下列要求：

1  水平推力加载装置宜采用卧式千斤顶。

2  当采用千斤顶施加水平荷载时，千斤顶和被检桩接触处应安置一球形铰座，应使千斤 顶所施加的水平荷载通过桩身轴线，千斤顶和被检桩接触处应适当补强，水上试验时应符合 本规程第5.3.2条规定。

条文说明

被检桩受水平荷载作用时，可能会产生倾斜、扭转或倾斜与扭转兼有，为了维持水平荷 载作用方向始终水平并通过桩身纵轴线，应在试验中安置球形铰座。

7.2.2  加载反力装置应符合下列要求：

1  反力装置可采用相邻桩，也可专门设置；反力装置的承载能力及其刚度应大于被检桩 的1.3倍。

2  当采用顶推法施加荷载时，反力桩与被检桩之间的净距不应小于5倍桩径(或边长); 当采用牵引法施加荷载时，反力桩与被检桩之间的净距不应小于10倍桩径(或边长),且不应 小于6m。

7.2.3 水平荷载测量及其仪器的技术要求应符合本规程第5.2.4条的有关规定。

 7.2.4 水平位移测量仪器的选用及安装应符合下列要求：

1  水平位移测量仪器的选用及安装应符合本规程第5.2.5条第1款、第4款和第5款的有关 规定。

2  每根被检桩在水平力作用平面和该平面以上500mm 处应各对称安装两只位移传感器 或百分表，以量测相应测点位移及计算水平力作用面以上桩身的转角。

3  水平位移测量的基准桩应不受试验和其他因数的影响，其与被检桩和反力桩的净距不 宜小于5倍桩径(或边长);当基准点设置在与加荷轴线垂直方向或被检桩位移相反方向时，

间距可适当减小，但不应小于2m;   试验装置示意图如图7.2.4所示。

7.2.5  测量桩身应变(应力)时，传感器的安装应符合下列要求：

1 当利用单桩水平静载试验测量相应水平荷载作用下桩身应变(应力)并推算桩身弯矩 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或桩身 表面；安装传感器的纵剖面与受力方向之间的夹角应小于10°。

2  基桩承台底面高程下15倍桩径(或边长)范围内应加密测试断面，断面间距不应超过 1倍桩直径(或边长),对桩径大于或等于800mm 的桩，宜适当加密。超过此深度，测试断面 间距可适当加大。

条文说明

利用单桩水平静载试验测量相应水乎荷载作用下桩身应变(应力)并推算桩身弯矩的关 键是测得同一水平截面上受拉处和受压处的应力或应变。对桩身横截面而言，受拉 处和受压处是离中性轴最远的两处，对桩身纵剖面而言，这些不同横截面的受拉处和受压处的连线可能与试验水平力作用方向不垂直，为了保证试验精度，要求埋设 传感器的纵剖面与受力方向之间的夫角不得大于10°。灌注桩由于要进行钢筋笼的焊接和下  放，而焊接和下放均可能造成钢筋笼的偏转，尽可能避免此类情况的发生。

对承受水平荷载的桩而言，桩身的结构破坏是由桩身所受弯矩造成的。理论研究和现场 实测均表明由水平荷载引起的桩身弯矩主要集中在承台与地基土接触面以下的浅层，因而浅 层土的性质至关重要，为了找出弯矩和弯矩零点及其作用位置，通常在基桩承台底 面高程下的15倍桩径(或边长)范围内加密测试断面。

7.3  现场检测技术

7.3.1  加、卸载方法应符合下列要求：

1  当设计对加载方法有要求时，应按设计要求进行加、卸载；当设计没有给出具体加、 卸载要求时，宜根据工程桩实际受力特性选择合适的加、卸载方法，可选用单向多循环加、  卸载法或本规程第5章规定的慢速维持荷载法。

2  当需要测量桩身应变(应力)时，宜采用慢速维持荷载法进行试验。

条文说明

采用单向多循环加、卸载法主要是为了模拟结构的实际受荷形式，如地震、车辆的运行、 制动、离心作用、波浪、水流和风作用等；当需要考虑长期作用时，如长期承受侧向水  土压力作用的桥台桩或防滑桩等，选用慢速维持荷载法；当在水上试桩且环境条件不能满足  慢速维持荷载法稳定要求时，通常采用单向单循环恒速水平加载法。

由于单向多循环加、卸载法测量桩身内力时会引起测试数据的不稳定，因而建议采用本 规程第5章规定的慢速维持荷载法。

7.3.2    试验加、卸载方式和水平位移测量应符合下列规定：

1  荷载分级宜取预估被检桩水平极限承载力或要求试验荷载的1/10~1/12作为加载 级差。

2  单向多循环加、卸载法：每级荷载施加后，维持荷载4min 后测读水平位移并卸载至零， 停2min后测读残余水平位移，至此完成一个加、卸载循环，如此循环5次，完成一级荷载的试 验观测，试验不得中间停歇。

3  慢速维持荷载法：加、卸载分级，试验方法及稳定标准应符合本规程第5.3.4条、第5.3.5 条的有关规定。

7.3.3    当出现下列条件之一时，可终止加载：

1  桩身折断。

2  水平位移超过30~40mm  (软土取40mm)。

3  达到设计要求的加载量或水平位移允许值。

7.3.4  检测数据宜按本规程附录C的附表C-2 格式记录。

7.4 检测数据分析与评判

7.4.1 检测数据应按下列要求整理：

1  单向多循环加、卸载法：应绘制水平力-时间-力作用点位移H₀-t-Y 。 曲线、水平力- 力作用点位移梯度H₀-△Y/△H。 曲线，如图7.4.1所示。

2  慢速维持荷载法：应绘制水平力-力作用点位移H₀-Y。 曲线、水平力-力作用点位移梯度 H₀-△Y。/△H。曲线、力作用点位移-时间对数Y₀-1gt 曲线和水平力-力作用点位移双对数 1gH₀-1gY 。曲线。

3  当埋设有桩身应力(应变)传感器时，应绘制各级水平力作用下的桩身弯矩分布图及 水平力-弯矩截面钢筋拉应力₀- δ曲线，并列表给出相应数据。

7.4.2  单桩水平极限承载力检测值应按下列方法确定：

1  单向多循环加、卸载法：根据H₀-t-Y。 曲线产生明显陡降的前一级水平荷载值和 H₀-△Y₀/△H。曲线上第二直线段的终点对应的水平荷载值综合确定。

2    慢速维持荷载法：根据H₀-Y 。 曲线产生明显陡降的起始点对应的水平荷载值、Y₀-lgt   曲线尾部出现明显弯曲的前一级水平荷载值、 H₀-△Y/△H 。 曲线和1gH₀-1gY 。曲线上第二拐点对应的水平荷载值综合确定。

3  取桩身折断或钢筋屈服时的前一级水平荷载值。

条文说明

单桩水平极限承载力对应于两种情况： 一是试验桩曲线出现明显陡降或拐点的情况，其 相当于桩侧浅部土体破坏；二是桩身折断或桩身钢筋应力达到屈服。单桩水平极限承载力为 出现此两种情况之一的前一级水平荷载；当按7.3.3条第3款终止试验时，并不一定能得到单桩 水平极限承载力，只能得到满足设计要求的单桩水平承载力检测值。

7.4.3  单桩水平极限承载力统计值的确定方法应符合本规程第5.4.3条的有关规定。

 7.4.4  单桩水平临界荷载应按下列方法确定：

1    单向多循环加、卸载法：根据Ho-t-Yo曲线出现拐点的前一级水平荷载值和 H₀-△Y/△H 。 曲线上拐点对应的水平荷载值。

 2    慢速维持荷载法：根据H₀-Y 。曲线上出现拐点的前一级水平荷载值、H₀-△Y₀/△H₀   曲 线和1gH₀-1gY    曲线上拐点对应的水平荷载值。

 3    取H₀-δ      曲线上拐点对应的水平荷载值。

条文说明

水平临界荷载为混凝土桩桩身出现裂缝前所对应的荷载，对混凝土中长桩或长桩而言， 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，伴随着桩身所受弯矩 逐渐增大的同时，弯矩所处的断面位置也会逐渐下移，当弯矩增大到一定值时，桩身混 凝土出现开裂并最终导致桩身结构破坏。

 7.4.5  单位工程同一条件下单桩水平承载力容许值的取值方法应符合下列规定：

1  当按桩身强度确定水平承载力时，取水平临界荷载统计值和单桩水平极限承载力统计 值的一半的小值为单桩水平承载力容许值。

2  当桩受长期水平荷载作用且桩不允许开裂时，取水平临界荷载统计值的0.75倍和单桩 水平极限承载力统计值的一半的小值为单桩水平承载力容许值。

3  当按设计要求的水平位移允许值确定水平承载力时，取设计要求的水平位移允许值对 应的水平荷载统计值为单桩水平承载力容许值。

4  单桩水平临界荷载统计值和本条第3款水平荷载统计值的确定方法应符合本规程第 5.4.3条的有关规定。

条文说明

取水平临界荷载统计值的0.75倍和单桩水平极限承载力统计值的一半的小值为单桩水平 承载力容许值主要有两方面的理由：方面是混凝土桩在承受水平荷载作用时的破坏模式 大多表现为受弯破坏，为了避免混凝土桩桩身出现裂缝，规定用水平临界荷载统计值作为单 桩水平承载力容许值；另一方面是由此得到的单桩水平承载力容许值还需满足设计规范总安 全系数的要求。

设计要求的水平位移允许值对应的水平荷载统计值为单桩水平承载力容许值，主要是考  虑本规程所采用的是桩顶自白的单桩水平承载力检测方法，实际工程中桩顶都是嵌入承台的， 与桩顶自由的桩相比，在承受同样水平荷载作用时，桩顶嵌入承台桩的桩顶水平位移要小，  但桩顶弯矩要大。对桩顶固接且配筋率较低的灌注桩情况，由于桩顶弯矩增大使得同条  件下水平临界荷载大约为桩顶自由时的0.83倍。

公路工程对水平位移要求较高，尤其是桥梁(含高架桥)工程要求更高，有时桩顶较小 的水平位移会引起桥面较大的变位，此点在实际检测时，需结合具体工程引起足够的重视。

7.4.6 检测报告除应包括本规程第3.6节内容外，还应包括下列内容：

1  被检桩与对应地质钻孔柱状图的相对位置，并应注明水平荷载施加位置。

2  被检桩的截面尺寸及配筋情况。

3  试验装置示意图。

4  加、卸载方法，荷载分级表。

5  单桩水平承载力确定的依据。

6  当由钢筋应力或应变测试并推算桩身弯矩时，应有传感器类型、安装位置、内力计算 方法和本规程第7.4.1条第3款要求的内容。