编者按：根据现有可查证的档案记录，目前被国内冠之以”自平衡法“之名的桩内预埋加载设备进行桩基承载特性检测的方法，最早于1960年代有以色列AfarVasela公司提出并实施。根据专利资料，该法被称为“一种新的承载力测试方法”，俗称为“通莫静载法”。（-长文预警-）

一、基本原理

自平衡法工作原理是把一种特制的加载装置——荷载箱和钢筋笼焊接在一起埋入桩内，荷载箱埋置深度根据桩及土层预先估算得到，其位置即是理论计算的桩身纵向承载力的上下平衡点。埋设时将荷载箱的高压油管、位移测量棒或位移丝引到地面，然后浇注成桩。试验时，由高压油泵在地面向荷载箱充油加载，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩身的摩擦力与下部桩的摩擦力及端阻力相平衡——自平衡来维持加载。根据测得的荷载和上下位移量，分别绘制试验平衡点向上向下Q-s曲线、s-lgt曲线、s-lgQ曲线以及等效转换曲线(关于等效转换曲线，有部分国内地方标准未做规定)，通过分析不仅可以获得桩基承载力，而且可以获得每层土层的侧阻系数、桩的侧阻、桩端承力等一系列数据。见示意图所示。

自平衡测试法尤其适用于粘性土、粉土、砂土、岩层中的人工挖孔桩、钻孔灌注桩等，特别是传统静载试桩相当难以实现的水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、超高承载力试桩等情况。

二、检测方法

2.1  自平衡测试加载采用专用的荷载箱，使用前必须经法定计量单位或授权的标定计量，荷载箱平放于试桩中心，荷载箱位移方向与桩身轴线夹角不大于5°，荷载箱极限加载能力应大于预估极限承载力的1.5倍。

2.2  荷载测量采用联于荷载箱的压力表；或压力传感器测定油压，根据荷载箱率定曲线换算荷载。

2.3  试桩位移测量宜采用位移传感器或大量程百分表。

2.4  试桩和基准桩之间的中心距离应大于等于3D且不小于2.0m。

2.5  荷载箱的位移传递装置的护管与钢筋笼焊接成整体，保证其垂直度和刚度，护管还应分别与荷载箱上下盖焊接，焊缝应满足强度要求，并确保护管不渗漏出泥浆。荷载箱放置处一般宜有加强措施。

2.6  荷载箱放置在桩身平衡点处，使上、下段桩的承载力相等以维持加载。当端阻力大于侧阻力时，可根据桩长径比、地质情况采取技术措施。

2.7  试验检测应符合下列规定：

采用慢速维持荷载法，即逐级加载，每级荷载达到相对稳定后方可加下一级荷载，直到试桩破坏，然后分级卸到零。对工程桩作验证性试验，当有成熟的地区经验时，可采用快速维持荷载法，即每隔一小时加一级荷载，是否延长维持荷载时间应根据桩位移量收敛情况确定。

加载应分级进行，采用逐级等量加载；分级荷载宜为最大加载量或预估极限承载力的1/10，其中第一级可取分级荷载的2倍。

当出现规范规定的终止加载条件之一时，可终止加载。

三、检测数据的分析与判定 

3.1 极限承载力

极限承载力的确定是试验的首要目的，根据试桩的加载值，可按下式确定试桩的极限承载力：

式中：Q_u^u ——试桩上段桩的极限承载力； Q_u^d ——试桩下段桩的极限承载力；G ——试桩荷载箱上部桩自重；γ ——上端桩的承载力折算系数，根据荷载箱上部土的类型确定：粘性土、粉土γ=0.8；砂土γ=0.7；岩石γ=1；若上部有不同类型的土层，γ取加权平均值。

3.2 关于等效转换

为了更准确的分析单桩的极限承载力，可以将自平衡法试验结果等效转换为传统静载试验Q-S曲线，利用传统静载的单桩极限承载力确定方法进行辅析。同时，也可以很好的验证自平衡法的有效性。自平衡法测试结果向传统静载试验的桩顶荷载—位移曲线转换方法根据向上向下位移同步的原则拟合，即通过位移进行叠加荷载的方法进行转换。

目前，国外对单桩自平衡静载试验测试值如何转换计算得出类似传统静载试验抗压承载力的方法不尽相同，在山东省地方标准DB37/T5044-2015中亦未做规定。

四、结语

自平衡法桩基检测技术和传统的静载试验相比具有试验装置简单、试验费用较省且成本可控（特别是与配重堆载反力法相比）、不占用施工场地、不影响施工进度、工地安全易保障、检测单桩承载力大等优点，特别是在水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、超高承载力试桩的应用中，具有明显的工程优势。但是，根据当前的工程经验和技术分析，以下几种情况下不建议采用自平衡法试验：

1）建筑基桩设计等级为甲级、且无场地试桩数据的基桩；

2）为设计提供依据的试桩；

3）地质条件复杂、成桩质量可靠性低的基桩；

4）因自平衡装置埋设造成基桩施工技术措施复杂的情况；

5）规范规定的其他不适宜的情况。