第3章_载荷试验案例分析.ppt

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静载试验架   静载荷试验(Static Loading Test),是在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在承台底面处施加水平力,观测桩相应检测点随时间而产生的位移,据此判定桩的竖向抗压承载力、竖向抗拔承载力或水平承载力的试验方法。静载荷试验适用于混凝土预制桩(包括预应力管桩)、钢桩及各种类型的混凝土灌注桩,也适用于确定各种地基土、复合地基的承载力。如试验时埋设桩身应力与应变等测量元件,可同时测定桩周土层的侧摩阻力和桩端土层的端阻力,水平静载荷试验时还可通过桩身内力推算桩身弯矩。试桩应加载至地基破坏或按设计要求确定的最大加荷量。    8. 下节课 静力触探试验 第3章 载荷试验 主讲:崔德山 目  录 1. 概述 2. 试验的基本原理与仪器设备 3. 试验技术要求与操作步骤 4. 试验资料整理与应用 5. 螺旋板载荷和水平载荷试验简介 6. 动载荷试验 7. 工程实例 8. 下节课——静力触探试验 1. 概述 载荷试验(Loading Test)是在现场用一个刚性承压板逐级加荷,测定天然地基或复合地基的变形随荷载的变化,借以确定地基承载力的试验。实际上是模拟建筑物地基基础在受荷条件下工程性能的一种现场模型试验。 分类:浅层平板载荷(3m,水上);深层平板载荷(3m,水下) ;螺旋板载荷;动载荷 1. 概述 国内平板载荷试验主要技术要点依不同的规范所要求不一样: 《岩土工程勘察规范》 《建筑地基基础设计规范》 《岩土静力载荷试验规程》 载荷试验目的 (1)确定地基土的比例界限压力、破坏压力,评定地基土的承载力; (2)确定地基土的变形模量; (3)估算地基土的不排水抗剪强度; (4)确定地基土基床反力系数; (5)地基处理效果检测和测定桩的极限承载力。 2. 试验的基本原理与仪器设备 由典型的平板载荷试验得到的压力—沉降曲线(P-s曲线)可以分为三个阶段。 (1)直线变形阶段:当压力小于比例极限压力P0时,P-s呈直线关系; (2)剪切变形阶段:当压力大于P0而小于极限压力pu时,P-s关系由直线变为曲线关系; (3)破坏阶段:当压力大于极限压力pu时,沉降急剧增大。 2. 试验的基本原理与仪器设备 试验表明,P-s曲线直接反映土体所受的应力状态。 在直线变形阶段,受荷土体中任意点产生的剪应力小于土体的抗剪强度,土的变形主要由土中空隙的减少而引起,土体变形主要是竖向压缩。 在剪切变形阶段,P-s关系曲线的斜率随压力P的增大而增大,土体除了竖向压缩之外。在承压板的边缘已有小范围内土体承受的剪应力达到了或超过了土的抗剪强度,并开始向周围土体发展。变形由土体的竖向压缩和土粒的剪切变位同时引起。 在破坏阶段,即使压力不再增加,承压板仍不断下沉。土体内部形成连续的滑动面,在承压板周围土体发生隆起及环状或放射状裂隙,此时,在滑动土体内各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。 2. 试验的基本原理与仪器设备 浅层平板载荷试验的试验设备由加荷系统、反力系统和量测系统三部分组成。 2.2.1 加荷系统 加荷系统包括承压板和加荷装置。所施加的荷载通过承压板传递给地基土。承压板一般采用圆形和矩形的刚性板,承压板的尺寸根据地基土的类型和试验要求有所不同。 对于一般粘性土地基,常用面积为0. 5m2的圆形或方形承压板; 对于碎石类土,承压板直径(或宽度)应为最大碎石直径的10-20倍; 对于岩石类土,承压板的面积以0.1m2为宜。 加荷装置总体上可分为重物加荷装置和千斤顶加荷装置。 2.2.2 反力系统 载荷试验的反力可以由重物、地锚单独或地锚与重物共同提供,由地锚(或重物)和梁架组合成稳定的反力系统。 2.2.3 量测系统 位移量测系统包括基准梁和位移测量元件.基准梁的支撑柱应离承压板和地锚(如果采用地锚提供反力)一定的距离,以避免地表变形对基准梁的影响。位移测量元件可以采用百分表或位移传感器。 3. 试验技术要求与操作步骤 3.1 试验技术要求 对于浅层平板载荷试验,应当满足以下技术要求。 1.试坑的尺寸及要求 浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承载板宽度或直径的三倍。试坑底部的岩土应避免扰动,保持其原状结构和天然湿度,在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层并找平,之后尽快安装设备; 2.承载板的尺寸 载荷试验宜采用圆形刚性承载板,根据土的软硬或岩体裂隙密度选用合适的尺寸;对于浅层平板载荷试验,承压板面积不应小于0.25m2,当在软土和粒径较大的填土上进行试验时,承载板尺寸不应小于0.5m2。 3.1 试验技术要求 3.加载方式 载荷试验的加载方式一般采用分级维持荷载沉降相对稳定法(通常称为慢速法);有地区经验时,也可采用分级加荷沉降非稳定法(通常称为快速法)或等沉

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