1.1自平衡静载试验目的及意义

自平衡法是是基桩静载试验的一种方法，是将荷载箱预先埋置在桩身底部，然后沿垂直方向加载，使荷载箱向上推动桩身，向下挤压桩端土，使桩侧阻力与端阻力互为反力，同时测得荷载箱上下部桩身各自的承载力。

通过试验提出粧侧的分层极限摩阻力和粧端极限承载力，验证地质告提出的相关数据。为验证、指导钻孔灌注桩的设计提供重要参数。

通过试验对钻孔灌注粧的泥浆级配；水下混凝土级配；成孔、成桩（清孔、下钢筋笼、二次清孔、灌混凝土）等施工工艺进行专题研究及科学试验与检测分析。为确定合适的施工机具设备，确定钻孔灌注粧的施工工艺等提供重要的参数。

桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。桩基础按照基础的受力原理大致分为摩擦桩和端承桩，其在高层建筑中应用广泛。由于桩基能将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中去，从而大大减少基础的沉降和建筑的不均匀沉降，所以桩基在住宅、高层建筑、重型厂房、桥梁等工程中被大量采用。桩基工程属隐蔽工程，桩基质量的好坏直接关系到建筑的安全问题，而且桩基一旦发生事故，加固处理起来难度较大。随着施工技术的进步，桥梁跨度的增加，楼层的增高，建筑物承载力的提高，大直桩基在桥梁或高层建筑等基础施工中获得了广泛应用。因此，桩基试验检测就成了桩基工程中的一个重要环节，是工程领域的重大课题。

1.2国内外自平衡法研究现状分析

上世纪六十年代末，日本的中山和藤关就提出了桩侧阻力作为桩端阻力的反力来测试桩的承载力的概念。到八十年代中期，Cemac和Osterberg等人也提出了类似的技术，Osterberg还将此技术应用于工程，并在世界各地广泛推广，故此种方法又称为Osterberg-Cell载荷试验，简称为O-cell载荷试验。此种方法的具体做法是将荷载箱埋置于桩端,沿桩身垂直方向进行加载，以此来获得桩的极限承载力,其在美国的应用实例有:

佛罗里达州的Orange港公路大桥桥墩基桩测试,其方法是在水深将近24m的地方，利用船舶打3根试验桩，桩端刺入石灰岩层。利用锚桩法与O-cell法进行测试对比，试验结果基本吻合。

总投资额达数十亿美元的波士顿鹿岛水处理厂扩建工程的基桩测试，该工程为为美国的特大工程之一，利用Osterberg法座三根钻孔试验桩，桩端持力层为性质较好的冰渍图其单桩最大荷载加到30000KN(包括侧阻和端阻)，并未破坏，且还有很大潜力，打入桩改为钻孔桩的方法，大大降低了工程成本。

佛罗里达州阿巴拉契可乐河的试桩，该试验创造的静载试验的世界纪录。其具体的做法是在一根桩径为2.7m，桩长为31m的工程桩上进行，其嵌岩深度为23.7m，水深6.1m。试验时将三只荷载箱放置在距桩底2.1m的同一平面上，此位置向下和向上的极限阻力相等，试验总承载力大约为130MN。