平板载荷试验

。岩土工程测试与监测，阎，中国土木工程学会技术工程学院土木工程学院武汉430072，郑，岩土工程勘察(可行性研究、初步勘察、详细勘察和施工勘察)岩土工程设计(地基基础、地基处理、基坑支护、工程降水、边坡和滑坡处理设计等。)岩土工程施工岩土工程监理岩土工程监测岩土工程检测、原位测试：广义地说，它包括原位测试和原位测试，即在被测对象的原始位置，在不破坏、不干扰或较少干扰被测对象或被测对象的原始(自然)状态的情况下，通过测试手段确定具体指标，然后对被测对象的性能和状态进行评估。狭义的原位测试是指利用一定的测试手段，测试岩土在自然条件(自然应力、自然结构和自然含水量)下的响应或某些特定的物理力学指标，然后根据理论分析或经验公式对岩土的工程性能和状态进行评价。原位测试技术是岩土工程的一个重要分支。它不仅是岩土工程勘察的重要组成部分和获取岩土设计参数的重要手段，也是岩土工程施工质量检验的主要手段，可用于监测施工过程中岩土体的物理、力学性质和状态变化。岩土工程勘察规范 (GB5002l-2001)中列出的原位测试方法包括：载荷试验、静力触探试验、静力触探试验、静力触探试验、标准触探试验、十字板剪切试验、侧压力试验、扁铲侧胀试验、现场直剪试验、波速试验、岩体原位应力试验和激发试验。P1载荷试验承载力静力触探试验、锥体动力触探试验、标准贯入试验贯入试验十字板剪切试验、直剪试验剪切试验侧压试验、平胀试验侧胀试验声波试验、弹性波速度试验、激励法试验动力参数试验、原位试验的优缺点。PLT(简称PLT):通过刚性承压板的一定面积逐步向地基施加荷载，并测量天然地基、单桩或复合地基随荷载的沉降变化，从而确定地基土的承载力和变形特性的现场试验。负载测试。荷载试验的应用条件浅层平板荷载试验适用于地表浅层地基土(包括各种填土和砾石土)。深层平板载荷试验适用于埋深等于或大于3.0m且高于地下水位的地基土。螺旋板载荷试验适用于地下水位以下的深基坑或土层载荷试验。其优点是不扰动地基土，确定地基承载力为最可靠和最具代表性的，可直接用于工程设计。它也可以用来估计建筑物的沉降。对于大型工程和重要建筑，荷载试验通常是必不可少的。这是世界各国确定地基承载力最重要的方法，也是比较其他原位测试结果的基础。荷载试验，浅板荷载试验的基本原理，荷载试验。平板载荷试验、糯扎渡现场碾压平板载荷试验、现场负载测试。(3)当荷载大于破坏阶段的极限压力pu时，即使荷载保持不变，沉降也会继续发展或急剧增加，永远达不到稳定标准。荷载试验、典型平板荷载试验p-s曲线、浅平板荷载试验设备、荷载试验、承重板承重板是模拟建筑的基础，施加的荷载通过承重板传递到地基土，其刚度和尺寸应接近建筑的基础。承重板的刚度要求容易满足，可采用带肋厚钢板、铸铁板、混凝土板或钢筋混凝土板，常用带肋钢板。无论轴承板选用何种材料，都要求轴承板具有足够的刚度，板底平整光滑，板的尺寸中心和传力重心一致，便于运输和安装，使用时不易变形。承载板的形状为圆形和方形，根据试验的具体要求，也可采用矩形承载板。承压板的尺寸要接近实际基础很难实现，因为承压板面积太大，对设备的质量要求越高；但是，如果承压板面积过小，会影响地基土的沉降和极限荷载值。一般情况下，由于承压板的宽度或直径B较小，地基土的极限荷载会减小(S增大)，但当B值过大时，极限荷载的增大并不明显。因此，在确定支承板的尺寸时，既不能太小，也不能太大。因为承压板的尺寸对地基承载力的评价有一定的影响。以便统一测试条件并使测试结果具有可比性。我国大多数勘察规范规定承压板面积主要为0.25-0.50,也有0.1和1.0。荷载试验时，选择承压板尺寸时，根据地基土质情况，强度低、变形大的土层应采用大承压板；强度高、变形小的土层采用小尺寸承压板。一般情况下，以下经验值可供选择：(1)对于软土、新沉积土和人工填土，或通过荷载试验确定黄土湿陷性时，承压板尺寸不应小于0.50 ;(2)对于一般粘性土地基，一般采用0.25-0.5的承压板；(3)对于砾石土，承压板的直径(或宽度)应为最大砾石直径的10 20倍；(4)对于岩土或均质密实土，如旧粘土或密实砂土，宜采用0.10。负载测试。加载系统的加载系统是指通过承压板向地基土施加额定载荷的装置。有四种常见类型：重载装置、液压千斤顶加载装置、重载装置、机械和液压放大加载装置、电控稳定加载装置、载荷试验、反力系统。除了重负载装置，其他负载装置都需要反力系统。载荷试验的反作用力可由重量、地锚或地锚和重量的组合提供。然后与梁架结合形成稳定的反应体系。在岩体(如探坑或探槽)中进行载荷试验时，可利用围岩提供所需的反作用力。在锚固反作用系统中，地锚的数量应确保足够的抗拔力，以避免在试验过程中拔出。反作用梁也应具有足够的刚度。荷载试验、硬岩土内部荷载试验反应系统示意图(支撑墙式和平孔式)、荷载试验共同反力和荷载布置方式1-承压板；2-jack；3-木马；4-钢梁；5-钢锭；6千分表；7-地锚；8-桁架；9列；10组分帽；11-拉杆；12-负载表；13-混凝土；14-测量点(a d为千斤顶加载模式，e和f为重载模式)，.测量地基土沉降和承压板周围地面变形的测量系统，由观测支架和测量仪器组成。观察支架用于固定测量仪器，由支撑柱、参考梁和其他附件组成。测量仪器包括千分表、位移计、位移传感器等。负载测试，试验坑的尺寸和要求的试验坑宽度或直径不应小于承重板宽度或直径的3倍。试验坑底部的岩土应避免扰动，保持其原有结构和天然含水量，在承压板下铺设不大于20毫米的砂垫层进行平整，并尽快安装设备。承重板的尺寸荷载试验应采用圆形刚性承重板，并根据土的硬度或岩体的裂隙密度选择合适的尺寸。强夯后场地的地基强度测量，有时要求承压板面积大于1.0m1.0m.岩石荷载试验用承重板面积不得小于0.07。加载tes当基准梁架设在支撑柱上时，两端不应固定，以免基准梁杆热膨胀和冷缩造成沉降观测误差。沉降测量元件应对称布置在支承板上，百分表或位移传感器的测量头应垂直于支承板。对于荷载试验，荷载法一般被分类为保持荷载沉降的相对稳定性(通常称为缓慢法)。如果你有地区经验，你也可以使用分级加载沉降不稳定法(通常称为快速法)或等沉降率法。装载水平应为10 12，且不应小于8。最大荷载不应小于地基土承载力设计值的2倍，荷载的测量精度应控制在最大荷载的1%以内。一级荷载(包括设备自重)应接近开挖土柱的自重，其相应的沉降不计算在内。对于软土地基，每级荷载增量为10-25千帕；一般粘性土和中密砂土地基25-50千帕；50-100千帕，适用于硬粘性土、密实砂土和砾石土。荷载试验、加载方法和加载等级、慢速法：对于土壤，每施加一级荷载后，每隔5分钟、5分钟、10分钟、10分钟、15分钟和15分钟测量一次沉降，然后每隔30分钟测量一次沉降。当沉降连续2小时且每小时沉降不超过0.1毫米时，可认为沉降已达到相对稳定的标准，并施加下一级荷载；对于岩体，沉降应每隔1分钟、2分钟、2分钟和5分钟进行测量和读取，然后每隔10分钟进行测量和读取。当三个连续读数之间的差值小于或等于0.01毫米时，认为沉降已经达到相对稳定的标准，可以施加下一级载荷。快速方法：每隔15分钟观察一次附加荷载水平的沉降。在每个负载水平保持2小时后，可以施加下一个负载水平。可以观察到最后荷载的沉降达到上述沉降相对稳定标准或保持2h。等沉降速率法：控制承载板以一定的沉降速率沉降，测量并读取沉降对应的施加荷载，直至试验达到破坏阶段。荷载试验、沉降观测和稳定性标准，荷载试验一般应尽可能多地对试验土体进行破坏，然后终止试验。当出现下列情况之一时，认为基础已达到破坏阶段，可终止试验：(1)承压板周围土体有明显侧向挤压，围岩和土体有明显隆起或径向裂缝继续发育；(2)该水平荷载的沉降量急剧增加(超过前一水平荷载沉降量的5倍)，p-s曲线急剧下降；(3)在一定负荷水平下，24小时结算率不能达到相对稳定的标准；(4)总沉降量与承压板直径(或宽度)之比超过0.06。负载测试、测试终止条件、原始数据整理荷载试验原始数据包括沉降观测值、荷载等级和其他与荷载试验相关的信息，如承载板形状、尺寸、荷载点的试验深度、试验深度处的土壤特性以及沉降观测百分表或传感器在承载板上的位置(一般以图形方式标注在记录表上)。试验过程中，应及时检查原始记录数据，并在试验完成后进行全面检查。(1)图解法适用于一些观测点(P，S)在开始时基本上是在一条直线上。p-s曲线上的每个点同时沿S(沉降)坐标移动s0，使p-s曲线的直线段通过原点。(2)用最小二乘法为已知的p-s曲线的第一段寻找最佳回归直线方程(即p-s曲线有直线段和拐点)。假设p-s曲线的直线段可由以下公式表示：s修正沉降数据。对于光滑或不规则的p-s曲线(即没有明显的直线段和拐点)，可以假设它是一条抛物线或高阶多项式表示的曲线，而常数项(so)可以是o慢速法试验数据编辑绘制p-s曲线p-s曲线校正绘制s-lgt曲线和1gp-lgs曲线确定比例极限压力(p0)确定极限压力(pu)，负荷试验、比例极限压力可由p-s曲线或lgp-lgs曲线中的第一个拐点确定(当直线段不明显时)。(1)当试验载荷加到失效载荷上时，失效载荷前的载荷作为极限压力；(2)使用p-s、1gp-lgs、p-s/p曲线的第二个拐点；(3)当试验载荷未施加于失效载荷时，可通过外推映射法确定。(1)假设s和ln(t 1)是线性关系，即sn=公式sn中的nnln(tn1 )- n级荷载下的外推稳定沉降(mm );氮水平荷载下总氮外推稳定沉降时间(h)；n和n-分别是在第n个载荷下s-ln (t1)直线的截距和斜率。根据N级荷载下2h内的s-t观测值，按下式计算n和n值：其中，Si-s0后的沉降量(mm)从N级荷载下的I级沉降观测值中扣除；T1在N级荷载下，首次从沉降观测值中扣除s0后的沉降观测时间(h)。(2)当结算率达到相对稳定的标准时，时间tw和结算sw按下式计算。当tw不是30分钟的倍数时，可以增加到30分钟的倍数。当sw=n nln(ti 1)用上述公式计算时，相对稳定标准是每小时沉降s小于0.1毫米。(3)为了使快速方法的结果与常规方法的结果一致，必须从二次荷载的应用开始，从沉降观测值中扣除先前水平不稳定沉降引起的残余沉降的影响。剩余沉降量的计算公式为：公式中-剩余沉降量(mm)从N级荷载下第一次沉降的观测值中扣除；第N个负载前的负载系列(M=1，2，N-1)；t沉降观测的时间间隔(分钟)；n-各荷载水平下的沉降观测次数；n负载系列。(4)沉降修正值SNI: SNI=-，荷载试验，在扣除第一次N级荷载下的沉降观测值后，应用浅平板荷载试验的试验结果确定地基土的承载力(1)比例极限压力法(2)极限压力法。当pu小于相应p0载荷值的2倍时，pu的一半应作为fk。(3) fk不应大于相对沉降法最大荷载的一半。在确定地基土的承载力时，同一土层的统计测试点数不得少于3个。当每个测试点的实测承载力范围(即最大值与最小值之差)小于平均值的30%时，该平均值应作为土层的承载力特征值。负荷试验，fk=p0，fk=pu/K(K一般取2)，fk=p0.01 0.015，fk=P0或fk=pu/K或fk=p0.01 0.015，确定地基土的变形模量I0刚性承压板形状系数；对于圆形刚性板，I0=0.785；对于方形承压板，I0=0.886；土的泊松比(砾石土0.27，砂土0.30，粉土0.35，粉质粘土0.38，粘土0.42)。地基最终沉降估算sj砂土地基、粘性土地基、与公式s中建筑地基压力相对应的承压板沉降；B基础短边宽度；B轴承板直径或宽度。cu公式中pu的极限压力(kPa)是根据地基土的不排水抗剪强度估算的。地基土的重力(kN/m3)；H测试深度(m)。Nc计算系数，对于方形和圆形承载板，当无过载时，Nc=6.15；当承压板埋深大于或等于承压板直径或宽度的4倍时，