承载力的检测常用算法

在地基施工中，有多种方法可以检测桩的承载力，以确保施工顺利进行。以下是ICE，你的专属工程师，对于这个问题提出的一些综述和建议。
 
在开始讨论方法之前，明确在桩基施工的过程中，有许多已知与未知的因素会影响施工结果是至关重要的。与此同时，安全，也是施工过程中不容忽视的重要因素。首先，桩基的承载能力取决于它的大小，形状和材料。其次，土壤的支撑强度也是影响桩基承载力的主要决定性因素。桩基的载荷通过摩擦或粘附力传递到桩基周围，甚至可能直接传递到桩基前端的土壤上。所以，土壤条件的信息收集在施工过程中有着举足轻重的作用。一般情况下，砂土比软粘土或硬粘土的摩擦力要低。
 
以下是四种最常用的承载力计算方法：
1. 通过土壤计算
2. 高应变动力检测法
3. 静荷载实验法
4. 静动试桩法
1) 通过土壤参数确定承载力
 
钻孔分析（SPT）和实验室测试可提供土壤条件的精确报告。从这些报告所收集的数据可以用来计算土壤的承载能力。通过一些可变量，如土壤和桩基表面的摩擦力，土壤的水平压力，相邻桩的土壤的垂直压力所提供的数据可以精确计算桩基末端的承载力。目前实验室测试和钻孔分析流程已经进入标准化阶段，大量的专业工具可以应用于进行评估。
 
2) 高应变动力检测法
维基百科对于桩基动力检测的定义如下：“桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力（动载荷），并同时在桩顶量测动态响应信号。这种桩基高应变动力检测通常在桩基施工完成后，由冲击锤进行测试。”
 
高应变动力检测的结果与在同一桩基上进行的静载荷实验法取得的结果是一致的。
 
尽管这种方法被广泛采用，Liu与Evett（Soils and Foundations /Cheng Liu Jack B. Evett The University of North Carolina at Charlotte. 第8版，第185页）警告我们，”从理论上来说，通过由锤头传递到桩基的能量以及导致的桩基穿透效果来计算桩基的承载能力似乎是可行的。然而，说白了，打桩时遇到的阻力越大，桩基本身需要承受的负担也越大。因此，也有过许多人尝试通过由穿透距离与阻力，以及一定的能量损失之间的关系，来求导出锤头传递的能量与桩基完工量之间的公式。但是，正常情况下，依然没有求导出能够精确计算出桩基承载量的公式。（由于）土壤的摩擦力在桩基施工过程之中以及之后并非保持不变的。
 
3) 静荷载实验法
通常，静荷载实验法的结果的认可度最高，分析也最直观。但是这种方法所费不赀，也很费时。“要进行静荷载实验，实验人员必须在土壤情况已知并较差的区域打入测试桩。其次，则是给桩基施加一定的压力。如果测试桩打在粘土中，必须在桩基打入几周后，确保粘土已经重新稳定下来之后，才可以给桩基施加压力。而在砂土中打下的测试桩，则在几天后就可以进行承载力测试。承载力可以通过增加固定重量的物体施加，也可以通过固定的平台由液压千斤顶实行。之后实验人员应当观察沉降量来计算承载力。这种方法能保证计算出的桩基承载力更加准确。” Liu与Evett（Soils and Foundations /Cheng Liu Jack B. Evett The University of North Carolina at Charlotte. 第8版，第186页）

4) 静动试桩法