附录H  多年冻土地基单桩竖向静载荷试验要点

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1多年冻土地基中桩的承载能力由桩侧冻结力和桩端承载力两部分构成。在桩施工过程中，多年冻土的热状况受到干扰，桩周多年冻土温度上升，甚至使多年冻土融化。钻孔插入桩和钻孔灌注桩，由于回填料和混凝土带入大量热量以及混凝土的水化热，对多年冻土的热状态干扰更大。在施工结束时。桩与地基土并未冻结在一起，也就是说，桩侧冻结力还没有形成。所以桩不具备承载能力。只有在桩周土体回冻，多年冻土温度恢复正常后，桩才能承载。因此，在多年冻土中试桩时，施工后，需有一段时间让地基回冻，这段时间的长短与桩的种类和冻土条件有关。一般来讲，钻孔打入桩时间较短，钻孔插入桩次之，钻孔灌注桩时间最长。多年冻土温度低时，回冻时间短，反之，则回冻时间长。据铁道部科学研究院西北分院在青藏高原多年冻土的试验，钻孔打入桩需5d～11d基本可以回冻，钻孔插入桩则要6d～15d，而钻孔灌注桩需30d～60d。因此，在多年冻土地区试桩时，应充分考虑桩的回冻时间。据前苏联资料，桩经过一个冬天后，可以得到稳定的承载力。
2冻土的抗压强度和冻结强度都是温度的函数，它们随温度的升高而减小，随温度的降低而增大，特别在冻土温度较高的情况下，变化尤为明显。地基中多年冻土的温度在一年中是随气温的变化而周期性变化的。在夏季末冬季初，多年冻土温度达到最高值，冻土抗压强度和冻结强度达到最小值，这是桩工作最不利的时间，试桩应选在这个时候。如果试桩较多，施工又能保证桩周条件基本一致时，也可在其他时间试桩，这时可找出桩的承载力与冻土温度的关系，从而找出桩的最小承载力。
3单桩试验方法很多，最常用的有蠕变试验法、慢速维持荷载法和快速维持荷载法。蠕变试验法由于用桩多、时间长，试验期间冻土条件变化过大，所以较少采用。慢速维持荷载法和快速维持荷载法可以克服蠕变试验法的某些缺点，因此，是多年冻土地基单桩荷载试验经常采用的方法。近年来，为了尽量缩短试验时间，在美国和俄罗斯多采用快速维持荷载法。
据美国陆军工程兵寒区研究与工程实验室资料，试桩时，每24h加一级荷载，每级100kN，直到破坏。破坏标准取桩头总下沉超过1.5in(38.1mm)为准。在俄罗斯，等速加载法按如下标准进行：1)荷载：第一级为计算承载力的一半。以后各级均为计算承载力的20％，级数不少于6～7级；砂类土每24h加一级，黏土类土每48h(或72h)加一级；2)破坏标准：桩产生迅速流动。据铁道部科学研究院西北分院试验，当加荷速度大于2.4h/kN后，冻结强度随加荷速度的变化就小了，见图39。

综合上述资料，附录H中规定快速维持荷载时，加载速度不得小于24h加一级。
采用快速维持荷载法确定承载力时，假定等速流动速度等于零时的荷载为基本承载力。也就是说，在该荷载作用下，桩-地基系统只产生衰减蠕变。
慢速维持荷载法的稳定标准是根据前苏联1962年《多年冻土桩基设计和修建细则》中提出的标准确定的，铁道部利学研究院西北分院在多年冻土区桩基试验中，亦采用了这一标准，即0.5mm/d。该细则的编制者认为0.5mm/d这个值是稳定蠕变与前进流动的界限。也就是说，当桩在荷载作用下，其蠕变下沉速度超过0.5mm/d时，桩将进入前进流动而破坏。