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　　一、 引言
　　打入樁的優(yōu)點包括【1】：
　　• 安裝速度快，因已成型、易于保證材料質量、橫截面積和樁長。
　　• 靈活，可選不同的樁型以適用于不同土況和工程條件，如海上，水下，流沙層。
　　• 打樁過程就是測試。錘擊過程中能感受到土的阻力，所以任何打入樁可認為是“試驗樁”，便于保證承載力。
　　• 經濟：形狀有保證 （不浪費材料）、樁長可變（可根據測試來確定）。土恢復的利用可降低打樁費用。
　　• 打入樁對土的擠壓不僅減少運土和清理費用，且可改善土的承載力。
　　因此打入樁在美國得以廣泛應用。根據美國俄亥俄（Ohio）州的統(tǒng)計【2】，2010年，在高速公路橋梁項目上，所有樁（包括打入樁和灌注樁）的花費約為3.5千萬美元。其中打入樁約占74%?？紤]到俄亥俄州大于美國各州的平均值和用在其他建筑行業(yè)的樁、保守估計美國在2010年花在所有樁上的費用在$40億數量級。俄亥俄州用打入樁比較多、且有增加的趨勢。故按50%算，美國在2010年所有打入樁不在20億美元以下。隨著更多的高速公路橋梁需翻修、擴建，樁上的花費將更多。
　　因此，降低成本、提高效率、保證質量是非常重要的。要想達到這些要求，以下三個環(huán)節(jié)非常重要：
　　1. 優(yōu)化設計：在保證足夠承載力的同時，盡量減小樁尺寸或在尺寸不變時，提高允許承載力：
　　a. 通過降低安全系數（基于傳統(tǒng)的ASD-允許應力設計法）或增加土抗力系數（LRFD）以減少極限承載力的要求。很多規(guī)范，如AASHTO規(guī)范【３】【４】，規(guī)定系數取值與確定極限承載力的確定方法和測試的數量有關。確定打入樁極限承載力的方法有（按準確性增加的順序）：
　　1) 土工靜力學分析 （初始設計時用，很少單獨使用）
　　2) 動力公式
　　3) 波動方程分析
　　4) 動載測試
　　5) 靜載測試
　　b. 充分利用土恢復
　　c. 降低極限承載力將減小樁尺寸。對打入樁而言，樁尺寸的確定（橫截面）需考慮最大允許打擊應力和最大允許設計應力。所以在設計中考慮到選錘有助于優(yōu)化樁尺寸。
　　2. 提高打樁效率、保證成樁質量。即加快成樁速度、減少壞樁的修補和替換，降低了將來對結構的危險：
　　a. 在打樁施工前、選擇合適的錘并確定打樁操作程序以滿足：
　　1) 提供足夠的錘擊能量將樁貫入到設計深度或達到打樁阻力要求
　　2) 保證打樁過程中、樁身中的應力小于最大允許打擊應力以保證樁身的完整性
　　b. 在施工或打試驗樁時，實施實時檢測：
　　1) 錘性能監(jiān)控
　　2) 如按擬定操作程序、應力是否能控制在要求范圍內。是否需調整操作程序
　　3) 如最終停錘準則是根據是否滿足打樁阻力的要求來制定的，需確定停錘準則。一般給出對應錘擊能量的錘擊數或貫入度。要考慮土的恢復或松弛
　　c. 在打樁施工中，選擇實時檢測以保證質量
　　3. 復打動載試驗或靜載試驗：可用來確定土是有恢復還是松弛，有多少，以更準確地確定長期承載力。特別在不熟悉的土況下，結果可能會影響設計。如是試驗樁，這應該是設計的一部分。
　　本文就以上幾點，結合例子和數據來，探討美國打入樁的設計和施工現(xiàn)狀，介紹樁基高應變動載試驗及分析的發(fā)展動態(tài)，及在美國打入樁的設計和施工中所扮演的重要角色。從而可看出樁基動載試驗及分析是如何在保證成樁質量的同時，降低成本，提高經濟效益的。

　　二、美國打入樁基礎的設計和施工現(xiàn)狀
　　美國現(xiàn)在常用樁包括打入樁和現(xiàn)場灌注樁。常用的灌注樁包括鉆孔樁、螺旋鉆孔樁等。常用的打入樁包括：H型鋼樁、直體鋼管樁（螺旋焊接、底開口、底閉口等）、錐體鋼管樁（封底、成樁后常灌注混凝土）、混凝土管樁、混凝土樁（多為方形、部分中空，多為預應力）、木樁等。打入樁在高速公路項目上用的較多，特別是中小型橋梁。根據美國俄亥俄（Ohio）州2010年的統(tǒng)計【２】，在高速公路項目上打入樁的投入占70%以上。海上項目（如天然氣、油田和風電場）和海河岸項目（如碼頭、橋梁等）基本上用的都是打入樁。大型鋼管常用于海上項目。
　　常用設計規(guī)范有：AASHTO^【４】, IBC^【５】，API^【６】，UFC 3-220-01A 深基礎規(guī)范和PDCA規(guī)范【７】等。
　　AASHTO 主要用于公路和運輸項目。各州的運輸部門（Department of Transportation 或簡稱DOT）根據自身的特殊情況在AASHTO規(guī)范上修訂出各州的規(guī)范。
　　海上項目多基于API規(guī)范。IBC 多用于民用商用建筑。
　　2.1 允許應力設計法（ASD）
　　允許應力設計法是傳統(tǒng)設計法，為下面討論方便，簡單介紹一下概念和術語。公式如下： 　　式中：f_s-安全系數
　　Q_u-單樁豎向抗壓極限承載力
　　R_a -單樁豎向抗壓允許承載力
　　多數情況下為滿足允許沉降要求，f_s 應大于或等于1.5。考慮到土阻力和荷載的不確定性，需要更大的安全系數。表1是2007年以前AASHTO的規(guī)范規(guī)定的安全系數。
　　2.3 FHWA 的打入樁基礎設計和施工手冊【８】
　　FHWA (Federal Highway Administration, 美國聯(lián)邦高速公路管理局)正在更新其2006年版打入樁基礎設計和施工手冊，估計2015年下半年能完成。該更新的主要目的是使用LRFD設計理念。該手冊非常全面地包括了打入樁基礎的設計和施工的各個方面，從地質勘察、各種靜力學承載力設計方法、施工質量控制到各種軟件的使用等。不僅廣泛用于高速公路有關的項目、亦被其他打入樁項目使用。
　　2.4 PDCA 打入樁安裝規(guī)范【７】
　　PDCA（美國打樁承包商協(xié)會）亦制定了打入樁安裝規(guī)范，包括不同樁的處理、設備選擇和要求及承載力確定的方法。
　　2.5 打入樁基礎設計和施工步驟及動測應用
　　小項目，如中小型高速公路橋梁，常只用動載試驗加信號擬合。測試數量在每一基礎１到２根樁，比如在每個橋頭、橋墩，各測兩根樁。一般同時進行復打測試來確定長期承載力（考慮恢復和松弛）。初打結束時的測試結果可用來作為其他樁的停錘準則。
　　大型項目，常有設計階段的試驗方案，會包括靜載測試。以下是在美國常用的打入樁基礎設計和施工步驟，不一定每個項目都包含所有步驟【８】【９】【１０】：
　　1. 根據荷載要求、地質條件及施工環(huán)境等因素來確定基礎類型，如是否要用深基礎、是否要用打入樁；
　　2. 如確定用打入樁，要選擇樁型。這要考慮單樁承載力，一般考慮2-5種樁型；
　　3. 用與當地地質條件相符合的土工靜力學分析法來算出對應不同樁型、不同截面尺寸承載力沿深度的分布；
　　4. 確定最經濟的樁型和尺寸；
　　5. 進行可打性分析以進一步篩選樁型
　　6. 考慮群樁和樁帽，及成本和其他要求
　　7. 準備計劃、項目規(guī)范，并選定現(xiàn)場承載力的確定方法
　　8. 根據承包商提交的打樁設備進行波動方程分析、以確定:
　　• 設備是否合適
　　• 所需打樁阻力和貫入深度能達到要求的承載力
　　• 打樁應力滿足規(guī)定
　　• 制定打樁準則；其形式可以是貫入深度、打樁阻力（單位錘擊數）、動測結果或其組合
　　9. 按制定的打樁準則打試驗樁或直接打工程樁，然后用以下方法來確定承載力：
　　• 波動方程分析
　　• 動載試驗
　　• 靜載試驗
　　• 動力公式
　　• 以上方法的組合
　　動載試驗可用于復打以考慮恢復或松弛。靜荷載試驗需準備工作，一般要等一段時間，相當于動測的復打試驗。波動方程分析可考慮恢復或松弛。動力公式只用于初打結束時的土阻力估算。
　　10. 調整打樁準則或設計：如承載力不滿足要求、需調整打樁準則。有時需調整設計，即回到第3步以調整尺寸，甚至重選樁型。對大項目并且地質條件不好，增加試驗方案（即在設計階段加入第8、9步驟）會有利于降低成本。
　　11. （選項）精化波動方程分析，即調整波動方程分析所用土模型和錘擊參數以擬合觀測結果。所得土模型錘參數可用于計算不滿足打樁準則時的承載力，或錘擊能量有變化時的情況。
　　12. 打樁監(jiān)控：要保證成樁質量就要監(jiān)督打樁以保證打樁準則的滿足。如打樁準則不能滿足，進一步的測試如靜載試驗和動載試驗可用來確定承載力。正式施工后、常用動載試驗來確定承載力（復打），監(jiān)控打樁應力以保證樁身完整性。
　　2.6 UFC 3-220-01A 深基礎規(guī)范
　　這是美國國防部屬下美國工程師軍團（U.S. Army Corps of Engineers）制定的有關深基礎設計施工的規(guī)范。其中有關打樁準則的建議有一定的代表性：
　　• 打樁施工前，進行初始的波動方程分析
　　• 打觀察樁，一般2%到5%的工程樁
　　• 用實際記錄的錘性能，調整土強度再次進行波動方程分析
　　• 打樁到不同深度、用PDA（打樁分析儀）和CASE方法來估計對應不同深度的承載力
　　• 等一段時間，一般為一天，復打測試
　　• 對動測結果進行CAPWAP分析，并和波動方程分析結果比較以驗證現(xiàn)場試驗結果
　　• 進行靜載試驗以驗證動測結果，一般只用于大項目
　　• 如地質條件變化、荷載要求不同、樁型改變及打樁行為變化，可要求對余下的樁進行打樁監(jiān)控或復打測試
　　2.7 美國高速公路根據試驗樁來確定打入樁準則的現(xiàn)狀
　　NCHRP （National Cooperative Highway Research Program）【11】針對課題“通過試驗樁數據來確定工程樁的打樁準則”對美國50州、華盛頓特區(qū)和波多黎各的州運輸局進行調查。所收集的信息顯示以下幾種實踐：
　　• 基礎施工沒用試驗樁，打樁準則由動力公式或波動方程分析確定。此法常用于簡單情況，如打鋼樁到巖層或到堅硬的土層。建議用波動方程分析，因為可考慮更實際的樁土模型以及土恢復。
　　• 用試驗樁，其數量和樁型與主要選擇樁型、地質條件、項目大小及各管理局的習慣有關。
　　• 用試驗樁和高應變動載試驗來確定打樁準則的辦法常用于用試驗樁作為工程樁的情況。結果常用來精化波動方程分析。
　　• 正式施工前的試驗樁和高應變動載試驗或靜荷載試驗來確定打樁準則的辦法可更可靠地確定承載力。
　　由于各州不一樣，以下僅就幾個大一點的州列舉部分調查結果：
　　• 用波動方程確認所選打樁錘和系統(tǒng)是否合適的項目占百分比：
　　o 加利福尼亞州（California）為 10%
　　o 科羅拉多州（Colorado）為 20%
　　o 路易斯安娜州（Louisiana）為 70%
　　o 新澤西州（New Jersey）為 100%
　　• 進行復打測試的項目百分比：
　　o 各州不同，1%-95%，選擇一部分樁，不一定在每一處進行復打測試：科羅拉多州為90%,路易斯安娜州為50%,伊利諾伊州（Illinois）為 50%
　　o 5%-95% 至少在每一處一根進行復打測試：加利福尼亞州為90%,路易斯安娜州為25%,伊利諾伊州為10%
　　• 荷載試驗方法
　　o 僅用高應變動載試驗: 1% - 100%;科羅拉多州為100％; 加利福尼亞州為1％; 俄亥俄為Ohio 89％
　　o 高應變動載試驗加CAPWAP®分析: 5%-100%;科羅拉多州為20%；加利福尼亞州為5%; 佛羅里達州（Florida）為 99%; 俄亥俄為45%
　　o 只進行靜荷載試驗: 1% - 10%;科羅拉多州為<1%;加利福尼亞州為1%
　　o 快速荷載法: < 1%
　　2.8 美國高速公路大直徑開口打入管樁設計和荷載試驗的現(xiàn)狀
　　NCHRP （National Cooperative Highway Research Program）【12】針對課題“高速公路大直徑開口打入管樁設計和荷載試驗的現(xiàn)狀”對美國50州、華盛頓特區(qū)和波多黎各的州運輸局進行調查,包括混凝土管樁和鋼管樁。所收集的信息顯示（作出答復的機構的百分比）：
　　• 41%考慮用大直徑開口打入樁
　　• 44% 用波動方程來確定打樁準則 （即打樁阻力、錘擊數）
　　• 75% 在試驗樁或選擇的工程樁上進行動載試驗來確定打樁阻力作為打樁準則
　　• 44% 在試驗樁或選擇的工程樁上進行靜載試驗或快速荷載試驗、加上信號擬合來確定打樁阻力作為打樁準則
　　• 63% 用復打來確定阻力的變化

　　三、 樁基高應變動載試驗及分析的新發(fā)展
　　發(fā)明于70年代初期的凱斯西儲大學（Case Western Reserve University），樁基高應變動載試驗方法由ASTM D4945【13】規(guī)范化。其著名的凱斯法（CASEMethod）即由該校的名字命名。如今，實際的應用、設備已有很大發(fā)展，該方法現(xiàn)已成為打入樁和灌注樁的評價標準。在世界范圍，成為各種規(guī)范規(guī)章指定的質量控制和保障的手段【14】。下面是現(xiàn)在常用的應用動載試驗來驗收樁的步驟：
1. 通常使用連接到樁身上的應變儀和加速度傳感器來采集錘擊下樁身（常在樁頂）軸向力和速度數據，測試可以在打樁過程中或等一段時間后的復打中進行。對于均勻樁，可用應力波的傳播理論和凱斯方法來計算樁身中的應力，評估樁身完整性，評估錘性能，并通過假定的阻尼系數來實時計算打樁時的土阻力（SRD）。
　　2. 然后使用信號擬合軟件如CAPWAP作進一步分析以得到更準確的總阻力和阻力沿樁身和在樁底的分布。信號擬合軟件通常采用更完善的樁土模型，不僅能更精確地計算承載力，而且能計算沿樁身各點的壓縮和拉伸應力。對非均勻樁和/或復雜的土條件，這一步是必要的。
　　大量的研究比較動載試驗與靜載試驗【15】。結果顯示復打時動載試驗的CAPWAP結果比較可靠。靜載試驗的結果與采用的破壞準則有關。通過比較303案例得出【15】，CAPWAP與基于Davisson準則的靜載試驗結果比的平均值是0.98，協(xié)方差為0.169?？紤]到常用的Davisson準則結果低于所有準則的平均值，故CAPWAP結果可認為是偏保守的。
　　為適應現(xiàn)代動載試驗的需求，其方法、運用和設備有很多更新。下面列舉一些近來的新發(fā)展：
　　3.1 遠程試驗
　　遠程測試的概念在2000年前出現(xiàn)。開始是通過電話系統(tǒng)，將打樁分析儀與手機通過串聯(lián)接口相連，測試時通過電話連到另一端的電話或電話數據機，再通過串聯(lián)接口連到計算機，該端一般是在辦公室或旅館。新的打樁分析儀運用常用的計算機操作系統(tǒng)，如微軟（Microsoft）的視窗（Windows），可像計算機一樣操作，使通過網卡或WIFI直接聯(lián)網成為可能。通過因特網和遠程控制軟件可在辦公室直接操作現(xiàn)場的打樁分析儀。其優(yōu)點如下：
　　• 節(jié)省旅行費用
　　• 省去旅行時間，既有利于安排測試以便測試更多的樁、亦能加快數據分析出報告
　　• 有利于防偽
　　該方法已被很多國家接受并利用。
　　3.2 快速自動信號擬合- iCAP®
　　傳統(tǒng)動測的實時分析用的是基于閉合解的CASE方法，所得承載力的準確性取決于假設的土阻尼系數。正確的阻尼系數必須通過和靜載試驗或動測信號擬合分析結果比較來得到。因此好的規(guī)范（如AASHTO，2010）會要求作信號擬合分析。傳統(tǒng)的信號擬合分析需較多時間，常常需回到辦公室進行。另外由具有不同經驗和知識的工程師來分析，結果也會不同，這是因為是非線性問題、反分析解不是唯一的，為此發(fā)展出快速自動信號擬合程序iCAP【16】來自動進行快速信號擬合。其優(yōu)點為：
　　• 快速：如樁不長（30m內）每錘分析在1-2分鐘內，這使得多錘分析變得可能
　　• 無人干涉，可減少人為因素的影響
　　• 能求阻力分布
　　• 能求應力分布，更準確地確定拉應力
　　當前版本的局限為：
　　• 限于均勻樁，木樁例外；假設直徑減小率為1/120.不考慮銜接、間隙或裂縫
　　• 不適用于復雜的土模型，如輻射阻尼
　　• 不能進行殘余應力分析
　　3.3 多通道及萬能連接
　　傳統(tǒng)打樁分析儀一般有四個通道能接兩個加速度傳感器和兩個應變傳感器，這滿足大多規(guī)范的最低要求。很多情況下需安裝四個以上應變傳感器以保證試驗的成功率，如測試灌注樁、大型管樁、螺旋焊接鋼管樁及非常規(guī)使用截面形狀的樁。為此而生產出八通道的打樁分析儀，四個加速度（兩個壓阻式，兩個壓電式）和四個應變傳感器。最新的產品是八通道的打樁分析儀、每個通道均為萬能連接，即可連接任何傳感器。這就更靈活了，如：
　　• 6個加速度（樁上、樁墊上和錘上各兩個）
　　• 6個應變傳感器 （樁頂、中間和樁底各兩個或樁頂四個、樁底兩個）
　　3.4 無線傳感器和智能傳感器
　　無線傳感器減少傳感器和數據采集分析儀之間的連線，方便測試和運輸的同時亦更安全。
　　智能傳感器儲存?zhèn)鞲衅鞯男畔?，如標定參數、傳感器類型。當連接到打樁分析儀（有線或無線）時，分析儀可讀出傳感器中的信息，從而自動辨識傳感器類型和輸入標定參數。這不僅加快打樁分析儀的準備工作、減少錯誤，亦能防偽。
　　3.5 提供高能量的錘擊設備
　　打入樁施工時用的打樁錘可直接用來進行高應變動載試驗。這對用高應變動測監(jiān)控打樁過程或確定初打結束時的承載力是沒有問題的。如設計中考慮到土恢復，此時的承載力往往是達不到設計要求的。需等一段時間后復打試驗來確定最終承載力。由于土恢復，土阻力增大，施工用的打樁錘有可能不足以激發(fā)所有承載力，特別是高承載力的大樁。此時需用更大錘芯的錘以提供更大的能量。當前已有80噸錘芯的自由落錘，可激發(fā)8000噸的承載力。如配上厚的樁墊，就可進行快速荷載試驗。這種錘常用來測試灌注樁。
　　3.6 樁頂力傳感器的利用
　　為避開應力集中影響區(qū)，一般要求傳感器安裝在距樁頂兩倍直徑以下的位置。很多情況下很難滿足，如灌注樁、大直徑樁、樁頂接近水面、無法開挖等。對灌注樁、樁頂周圍的準備工作和樁頂的保護不容易。為此而研制出樁頂力傳感器。測試時直接將力傳感器放置在樁頂，略加固定以防止錘擊時掉落。將加速度傳感器安裝在樁頂附近，就可進行試驗。
　　3.7 水下試驗
　　隨著近年來能源工業(yè)的大力發(fā)展，海上項目如油田、天然氣（中國南海）及風電場的開發(fā)前所未有。近來很多越來越大的鉆進平臺要安裝在深海處，鋼管柱常被用來固定這些平臺。由于水深，合理的安裝方法是水下打樁。因此對進行水下高應變試驗來監(jiān)控打樁過程（控制應力）和計算承載力的需求越來越多【17】。

　　四、 高應變動載試驗及分析在美國打入樁基礎中的作用
　　4.1 應用
　　涉及打入樁的現(xiàn)代高應變樁基動載試驗及分析一般包含以下內容：
　　• 波動方程分析，在美國基本上用的是GRLWEAP。
　　• 用打樁分析儀采集數據和用CASE法實時計算打樁阻力及應力的信息。
　　• 用信號擬合分析得到更為精確的土阻力分布及應力分布。美國基本上用的是被廣泛認可和使用的CAPWAP軟件。
　　波動方程分析常用來：
　　• 確定打樁準則，一般只是初步。
　　• 選擇打樁設備和確認其合適性。
　　• 確認承載力，一般要用精化分析后的模型。精化分析可基于現(xiàn)場記錄的打樁記錄或測試結果。
　　對于小項目，一般沒有專門的試驗方案，常直接用動力公式或波動方程分析來確定打樁準則。部分會加動載試驗來驗證。在確定打樁準則方面，波動方程分析比動力公式有優(yōu)勢【11】。根據ASSHTO LRFD規(guī)范（表 2），使用波動方程分析有助于提高抗力系數 ( = 0.5。如僅用動力公式， = 0.4或更小)。
　　根據NCHRP【11】的結論，大多數美國州運輸部門認為高應變試驗是有用的測試手段。具體的做法是：對每一組結構至少測一根樁，信號擬合常用來估計承載力。用這種辦法來確定打樁準則的好處包括：
　　• 錘效率能得到不斷監(jiān)控。問題（如對中）能及時糾正
　　• 能控制打樁應力
　　• 能及時發(fā)現(xiàn)樁身損壞
　　• 與靜載試驗比，速度快、成本低
　　• 與波動方程分析比，估計承載力更可靠
　　• AASHTO和其他機構允許用更高的抗力系數，如 = 0.65-0.75, 與測樁數量有關
　　• 復打測試很容易進行，有利于考慮土恢復或松弛
　　后兩條可降低成本或通過更準確地確定長期承載力來提高結構的安全性。
　　4.2 經濟效應
　　為研究利用測試的經濟效益，Komurka 和Arndorfer【9】對威斯康星（Wisconsin）州運輸局管轄的兩個橋梁大項目進行比較。項目#1是Marquette立交橋南部腿，跨度在46m和78m之間，建筑成本為4.6千萬美元。項目#2是運河街高架橋，跨度在24m和47m之間，建筑成本為1.86千萬美元。
　　項目#1：設計和施工階段都進行了試驗。
　　設計階段：5個觀察區(qū)約10根鋼管樁進行了試驗，包括2個靜載。為確定土恢復量和速度，進行了4次復打試驗，等待時間為2.4小時、24小時、10 天和28天以上。打樁分析儀（Pile Driving Analyzer®）用于打樁監(jiān)控和復打試驗。選擇初打結束時和復打開始時的記錄進行CAPWAP分析?；ㄙM為24.5萬美元。如此全面的試驗工作除了考慮該項目的規(guī)模和復雜性，還帶有對土的恢復特征的研究性質，所以花費不具代表性。
　　施工階段：對每一組結構基礎，選1到2根樁進行高應變動測打樁監(jiān)控。然后在42小時、96小時進行復打測試。從而得到土恢復的量、速度及通過CAPWAP分析得到土阻力分布。將此結果和設計階段的鄰近處試驗樁的結果比較，以找出不同基礎處樁身摩擦阻力恢復特征與貫入深度的關系。由測得的結果進行精化波動方程分析以得到更準確的波動方程樁土模型和錘擊參數。然后可由波動方程分析確定其他樁在不同貫入深度處的打樁準則。土恢復可減小打樁阻力，如用同樣的錘和樁（橫截面不變），樁可打的更深。深樁有更多的摩擦阻力，可得到更多的恢復（土恢復基本上沿樁身）。最后采用的安全系數為2.25。施工階段的試驗費用為19.2萬美元。
　　項目#2：用的是H型鋼樁，沒做試驗，打樁準則是根據威斯康星州運輸局修正的工程新聞動力公式來確定。該公式所含的安全系數在3到5之間。
　　支持成本定義為在深基礎上所有花費除以允許荷載，即單位荷載的深基礎費用。Komurka 和Arndorfer【9】用的英制噸。換算成公制噸需乘以0.9。項目#1 的支持成本為30.63美元，包括試驗費用；項目#2的支持費用為42.36美元。所以項目#1 省了約28%。其原因除了樁型和結構的不同，與測試有關的因素如下：
　　• 打樁準則的確定利用了土恢復。打樁土阻力減小使打樁容易，可打更深，優(yōu)化了樁長設計。
　　• 通過試驗降低了安全系數。
　　• 因而，提高了單樁的允許承載力。
　　美國俄亥俄州在2002年后對每個項目進行動載試驗【2】。在2005和2010年之間在試驗上的花費是打入樁總費用的2%。動測花費占總試驗花費的91%以上?？紤]到動載試驗的成本更低、動載試驗的數量應遠超91%。通過試驗不僅可降低安全系數，而且可利用土恢復。在Tuscarawas大街的3跨橋項目上，通過高應變動載試驗加信號擬合達到：
　　• 將安全系數從2.0降低到1.53
　　• 由得到土阻力分布可更準確地估計流沙層需考慮的阻力損失
　　• 得到不同地段的不同土阻力恢復特征
　　在馬薩諸塞州(Massachusetts) Brayton Point發(fā)電廠，建閉路循環(huán)冷卻塔【18】。選擇了500mm 方形預應力混凝土樁。為驗證此樁型能否提供足夠承載力，加入全面的試驗法案，包括：
　　• 預打樁波動方程分析：選錘、應力控制
　　• 對12根樁進行動測進一步監(jiān)測應力、用CAPWAP來驗證承載力
　　• 進行了一個軸向抗壓靜載試驗以驗證設計承載力要求
　　• 對多樁進行了軸向抗拉靜載試驗和水平靜載試驗
　　通過試驗，大大提高了單樁承載力，由此減少176根樁，改變了原來的設計，省了約9%（約1百萬美元）的成本。該項目用了低應變試驗來確定樁身完整性。

　　五、結語
　　由于其特有的優(yōu)點，打入樁在美國被廣泛使用。
　　高應變動測、信號擬合和波動方程分析能確定打樁應力、土恢復或松弛及承載力。與靜載試驗相比，具有速度快、成本低、靈活等優(yōu)點。
　　成樁后等一定時間進行復打測試是唯一能確定長期承載力（考慮了恢復和松弛）的方法。不僅更準確地確定長期承載力、保證結構的安全性，亦能利用土恢復特征確定打樁準則以達到優(yōu)化設計的目的。
　　影響打樁應力的因素有：
　　• 樁尺寸，特別是橫截面
　　• 錘擊能量，與選用的錘和錘擊過程有關
　　• 打樁時的阻力與土恢復有關
　　如已知打樁時應力，可優(yōu)化樁截面以減少單樁成本，或優(yōu)化單樁承載力以減少總的樁數。
　　測試可提高LRFD設計方法中的土抗力系數。如荷載不變，所需土阻力減少。
　　因此高應變動測、信號擬合和波動方程分析在美國被廣泛的應用于打入樁基礎的設計、試驗及施工各個階段。為打入樁更安全、更經濟起到很大作用，已是打入樁設計及施工不可缺少的一部分。

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