浅谈平板载荷试验测定地基承载力方法_secret教程.doc

浅谈平板载荷试验测定地基承载力方法 引言 在岩土工程勘察中,原位测试是十分重要的手段,在探测地层分布,测定岩土特性,确定地基承载力方面,有突出的优点,原位测试结果的应用,应以地区经验的积累为依据。一般认为,现场平板载荷试验是取得基础土壤工程力学特性的最好、最直接的方法 。国内外工程设计人员在此方面已作了大量的试验研究工作，如美国的卡尔·太沙基、俄罗 斯的普列斯·崔托维奇、中国的原冶金部等都对静力载荷试验作了大量研究，后者还制定了 试验规程。但由于各地地质情况不同，结构物的类型、尺寸不同，故所用承压板的大小不同 ，试验结果也就不尽相同。 1 平板载荷试验 平板载荷试验是模拟建筑物基础地基土受荷条件的一种测试方法。在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。测试所反映的是承压板以下大约1.5～2倍承压板宽深度内土层的应力--应变关系，比较直观地反映地基土的变形特性。用以评定地基土的承载力，计算地基土的变形模量并预估建筑基础的沉降量。 1．1 试验准备 平板载荷试验通常在试坑中进行。试坑底的宽度应不小于承压板宽度(或直径)的3倍，以消除侧向土自重引起的超载影响。 为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构，在坑底顶留20--30cm厚的原土层，试验前再挖去，并在坑底铺设2 cm厚的砂垫层，放入载荷板。 1．2试验设备 (1)承压板 承压板要有足够的刚度，一般为特制厚钢板。在加荷过程中要求承压板变形小，而且中心和边缘不能产生弯曲和翘起。承压板为板厚2cm、边长1.0 m的方形钢板。 (2)加荷装置 加荷装置包括油压千斤顶、荷重传感器、载荷平台。加荷方式为堆载法。堆载法是在载荷平台(如钢梁)上放置预制混凝土块（0.8m×1.0m×2.0m）；此法笨重，劳动强度大，加荷不便，其优点是荷载稳定。 采用油压千斤顶加压，必须注意以下问题： ①千斤顶及衬垫物必须保持垂直，以免加压时千斤顶倾倒发生事故并影响测试数据的准确性。 ②用千斤顶加荷时，启动杠杆要轻抬慢压，以免对地基造成脉冲荷载，增大沉降量。 ③接近仪表最大行程???，一般在该级荷载沉降达到稳定标准后，施加下一级荷载前将仪表调至0并记录。 ④随时注意钢梁有无顶起、倾斜等不安全因素，否则需及时采取措施，必要时可终止试验以策安全。 (3)沉降观测装置 沉降观测仪表为百分表。 1．3设备安装 (1)承压板 承压板底高程与基础底面设计高程应相同，承压板下铺设1--2 cm厚中粗砂找平，保证承压板与试验面平整均匀接触。 (2)千斤顶 安装千斤顶、载荷平台或反力构架时，其中心应与承压板中心一致。 (3)沉降观测装置 百分表由磁力表座固定在基准梁上，基准梁两端由基准桩固定，基准桩距荷载板边大于1 m。其支架固定点设在不受变形影响的位置上，沉降观测点应对称放置。 1．4试验方法 试验采用慢速维持荷载法。由载荷平台及预制混凝土块组成反力系统。通过反力系统，由液压油泵及千斤顶施加荷载至承压板，对地基施加竖向压力。荷载逐级加在桩顶上，放置在千斤顶上的荷重传感器时刻显示承压板所受荷载大小。地基产生变形沉降时，通过放置在承压板上对称分布的百分表，随时记录各级荷载作用下地基的沉降量。 (1)荷载分级 加荷等级不小于8级，第一级为2倍的加荷量，以后逐级加荷， 总加荷量不小于设计要求的2倍。 (2)变形观测 每加一级荷载的前后，各测读承压板沉降量1次。加荷后的第1 h内，按间隔10 rain、10 min、10 min、15min、15 min观测，以后每0.5 h测读1次；当1 h的沉降量小于0.10 mm，达到相对稳定标准时，即可加下一级荷载。 (3)终止加载条件 当出现下列现象之一时，即可终止加载： ①载荷板周围的土被挤出隆起或出现明显的裂缝。 ②沉降急剧增大，荷载一沉降(P—S)曲线出现陡降段。 ③在某级荷载作用下，24 h沉降速率不能达到稳定标准。 ④达不到极限荷载，但最大加载已大于地基承载力设计值的2倍。 ⑤总沉降量大于等于承压板宽度(或直径)的0．06。 2平板载荷试验成果的应用 2.1 P--S关系曲线修正 首先，应对载荷测试的原始数据进行检查和校对，整理出荷载与沉降量汇总表，绘制荷载P与沉降量s 的关系曲线。在载荷试验中，由于各种因素的影响，会使P--S曲线偏离坐标原点。这时，应对P--S关系曲线加以校正，也就是校正沉降量观测值。 2.2 P--S关系曲线分析及承载力特征值的确定 地基受压破坏形式通常为整体剪切破坏，P--S曲线具有两个明显 特征点。P--S曲线的特征点是决定地基承载力的重要参数，这两个特征点可以把P--S曲线分为3段，分别反映了地基土逐级受压以至破坏的3个变形阶段。