地基静载试验PPT学习教案

1、会计学1地基静载试验地基静载试验第2页/共33页第1页/共33页一个完整的建筑体系包括了上部结构、基础与地基一个完整的建筑体系包括了上部结构、基础与地基三个组三个组成部分，成部分，三者构成一个相互依存的整体，具有各自的功能。三者构成一个相互依存的整体，具有各自的功能。 上部结构是完成设计预定功能的主体结构。上部结构是完成设计预定功能的主体结构。 基础通常指建筑物最下端与地基直接接触并经过了特殊处基础通常指建筑物最下端与地基直接接触并经过了特殊处理的结构部件。理的结构部件。地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷载并维持建筑物稳地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷载并维持建筑物稳定的岩土体。定的岩土体。

2、请看图例。请看图例。第3页/共33页第2页/共33页地基地基第4页/共33页第3页/共33页地基地基地基地基第5页/共33页第4页/共33页一般土质地基一般土质地基特殊土质地基特殊土质地基土质地基土质地基岩石地基岩石地基土岩组合地基土岩组合地基天然地基天然地基换填地基换填地基强夯地基强夯地基压实地基压实地基灌浆地基灌浆地基复合地基复合地基人工地基人工地基地基地基第6页/共33页第5页/共33页柱柱下下独独立立基基础础墙墙下下条条形形基基础础刚刚性性基基础础（无无筋筋扩扩展展基基础础）柱柱下下独独立立基基础础墙墙下下条条形形基基础础钢钢筋筋混混凝凝土土扩扩展展基基础础柱柱下下条条形形基基础础筏筏

3、板板基基础础箱箱形形基基础础浅浅基基础础桩桩基基础础沉沉井井基基础础沉沉箱箱基基础础地地下下连连续续墙墙基基础础组组合合型型深深基基础础深深基基础础基基础础第7页/共33页第6页/共33页第8页/共33页第7页/共33页法。第9页/共33页第8页/共33页一、试验设备一、试验设备目前国内采用的试验装置，大体可归纳为由承压板、目前国内采用的试验装置，大体可归纳为由承压板、加荷系统、反力系统、观测系统四部分组成。加荷系统、反力系统、观测系统四部分组成。设备的具体布置方式有如下两种：设备的具体布置方式有如下两种： 第10页/共33页第9页/共33页百分表堆 载荷载板主梁平台千斤顶图图2-1 堆载平台

4、系统的设备布置堆载平台系统的设备布置第11页/共33页第10页/共33页图图2-2 锚桩反力梁系统的设备布置锚桩反力梁系统的设备布置钢绞线锚桩基准梁千斤顶承压板支墩钢板工字钢锚具反力梁第12页/共33页第11页/共33页（一）承压板类型和尺寸（一）承压板类型和尺寸 承压板可用混凝土、钢筋混凝土、钢板、铸铁板等制承压板可用混凝土、钢筋混凝土、钢板、铸铁板等制成，多以钢板为主。要求压板具有足够的刚度，不破损、成，多以钢板为主。要求压板具有足够的刚度，不破损、不挠曲，压板底部光滑平整，尺寸和传力重心准确，搬运不挠曲，压板底部光滑平整，尺寸和传力重心准确，搬运和安置方便。承压板形状可加工成正方形或圆形

5、，其中圆和安置方便。承压板形状可加工成正方形或圆形，其中圆形压板受力条件较好而且边界条件简单，使用最多。形压板受力条件较好而且边界条件简单，使用最多。 第13页/共33页第12页/共33页（二）承压板面积（二）承压板面积 岩土工程勘察规范规定一般宜采用岩土工程勘察规范规定一般宜采用0.250.50m2，对均，对均质密实的土，可采用质密实的土，可采用0.1m2，对软土和人工填土，不应小于，对软土和人工填土，不应小于0.5m2。建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GBJ5007-2002规定承压板面积规定承压板面积不应小于不应小于0.25m2，对于软土不应小于，对于软土不应小于0.5m2。采用

6、单桩复合地基试验方式时，压板面积为一根桩承采用单桩复合地基试验方式时，压板面积为一根桩承担的处理面积。担的处理面积。采用多桩复合地基试验方式时，压板面积为相应多根采用多桩复合地基试验方式时，压板面积为相应多根桩承担的处理面积。桩承担的处理面积。 第14页/共33页第13页/共33页二、试验方法二、试验方法平板载荷试验适用于浅层地基、深层地基或大直径人平板载荷试验适用于浅层地基、深层地基或大直径人工挖孔桩的桩端土层测试。工挖孔桩的桩端土层测试。 试验的加载方式一般采用分级维持荷载沉降相对稳定试验的加载方式一般采用分级维持荷载沉降相对稳定法（慢速法）和沉降非稳定法（快速法），以慢速法为主。法（慢速

7、法）和沉降非稳定法（快速法），以慢速法为主。典型的慢速法加载过程（建筑地基基础设计规范典型的慢速法加载过程（建筑地基基础设计规范GBJ5007-2002）：）：荷载分级：不应少于荷载分级：不应少于8级，最大加载量不应小于设计要级，最大加载量不应小于设计要求的两倍；求的两倍；数据测读：每级加载后，按间隔数据测读：每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量。，以后为每隔半小时测读一次沉降量。第15页/共33页第14页/共33页稳定标准：当在连续两小时内，每小时的沉降量小于稳定标准：当在连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，认为沉降已趋稳定，可加下一

8、级荷载。时，认为沉降已趋稳定，可加下一级荷载。 加载终止标准：加载终止标准：1. 承压板周围的土明显地侧向挤出；承压板周围的土明显地侧向挤出；2. 沉降沉降s急骤增大，荷载急骤增大，荷载沉降（沉降（ps）曲线出现陡降段；）曲线出现陡降段；3. 在某一级荷载的作用下，在某一级荷载的作用下，24小时内沉降速率不能达到小时内沉降速率不能达到稳定；稳定；4. 沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。卸载：该规范没有对卸载过程做出规定，但完整的试验卸载：该规范没有对卸载过程做出规定，但完整的试验应包含卸载过程。应包含卸载过程。注意各规范的规定有一些差别。注意

9、各规范的规定有一些差别。 第16页/共33页第15页/共33页复合地基测试的特殊性，主要在于复合地基中存在加固复合地基测试的特殊性，主要在于复合地基中存在加固体。关键在于体。关键在于压板尺寸的选择和压板的安装。压板尺寸的选择和压板的安装。 选择压板尺寸时应根据地基处理时的施工图计算。采用选择压板尺寸时应根据地基处理时的施工图计算。采用单桩复合地基试验方式时，压板在安装时要特别注意压板下单桩复合地基试验方式时，压板在安装时要特别注意压板下面应该只有一根桩，且应该使压板的中心与桩的中心对正。面应该只有一根桩，且应该使压板的中心与桩的中心对正。采用多桩复合地基试验方式时，应该使压板的中心与桩群的采用

10、多桩复合地基试验方式时，应该使压板的中心与桩群的中心对正。中心对正。 一、一、单桩或多桩复合地基载荷试验要点单桩或多桩复合地基载荷试验要点 第17页/共33页第16页/共33页 桩 行距 行距 桩距 排距 排距 桩距 排距 排距 图图 2-3 复合地基的几种典型布桩方式复合地基的几种典型布桩方式 图图2-3 a) 矩形布桩方式矩形布桩方式第18页/共33页第17页/共33页 桩 行距 行距 桩距 排距 排距 桩距 排距 排距 图图 2-3 复合地基的几种典型布桩方式复合地基的几种典型布桩方式 图图2-3 b) 等边三角形布桩方式等边三角形布桩方式第19页/共33页第18页/共33页 桩 行距

11、行距 桩距 排距 排距 桩距 排距 排距 图图 2-3 复合地基的几种典型布桩方式复合地基的几种典型布桩方式 图图2-3 c) 梅花形布桩方式梅花形布桩方式第20页/共33页第19页/共33页一根桩承担的处理面积可按如下方法计算：一根桩承担的处理面积可按如下方法计算：对于矩形布桩，一根桩承担的处理面积等于两个方向的对于矩形布桩，一根桩承担的处理面积等于两个方向的桩距的乘积；桩距的乘积；对于等边三角形布桩，一根桩承担的处理面积等于对于等边三角形布桩，一根桩承担的处理面积等于0.866乘以桩距的平方；乘以桩距的平方；对于梅花形布桩，一根桩承担的处理面积等于桩的行距对于梅花形布桩，一根桩承担的处理面

12、积等于桩的行距与排距的乘积。与排距的乘积。第21页/共33页第20页/共33页单桩或多桩复合地基静载试验与常规静载试验的差异在单桩或多桩复合地基静载试验与常规静载试验的差异在于：于：1压板的面积有比较严格的规定。压板的面积有比较严格的规定。2压板的定位要求不同。平面上与桩的中心或重心重合，压板的定位要求不同。平面上与桩的中心或重心重合，标高与桩顶一致。标高与桩顶一致。3依据的规范不同，故试验过程与控制标准有一些差异。依据的规范不同，故试验过程与控制标准有一些差异。4曲线特征多为缓变形，且平滑度较差。曲线特征多为缓变形，且平滑度较差。第22页/共33页第21页/共33页一般试验过程与常规压板试验

13、相同，只是在选择承压板一般试验过程与常规压板试验相同，只是在选择承压板时，进行桩体测试的压板应与桩的截面适应，进行土体测试时，进行桩体测试的压板应与桩的截面适应，进行土体测试的压板可按常规地基测试的压板选择，但应注意其覆盖面内的压板可按常规地基测试的压板选择，但应注意其覆盖面内不应有桩体存在，且其周边应留有适当余地。不应有桩体存在，且其周边应留有适当余地。 二、二、桩土分离式试验要点桩土分离式试验要点 测试完成后，分别对桩体和土体进行统计分析，得出桩测试完成后，分别对桩体和土体进行统计分析，得出桩的承载力特征值和土的承载力特征值，然后按下式计算复合的承载力特征值和土的承载力特征值，然后按下式计

14、算复合地基承载力特征值：地基承载力特征值：fsp，k=mfp，k+(1-m)fs，km=Ap/Asp第23页/共33页第22页/共33页异常。第24页/共33页第23页/共33页第25页/共33页第24页/共33页7060504030201000100200300400500CBA荷载 (kPa) 位 移 S(mm)图图2-4 地基静载试验的典型地基静载试验的典型p-s曲线曲线 第26页/共33页第25页/共33页产生过大沉降。建筑地基基础设计规范（GBJ50007-2002）对于确定承载力特征值的规定如下：1. 当ps曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；2. 当极限荷载小于对应比

15、例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载的一半；第27页/共33页第26页/共33页三、变形模量计算在p-s曲线的直线段OA上可以任选一点p和对应的s，代入下列公式即可算出压板下压缩土层(大致3B或3D厚)内的平均E0值，并可用于计算地基沉降。第28页/共33页第27页/共33页pDEs0214pBEs0212第29页/共33页第28页/共33页解：按该图得到解：按该图得到A点对应的荷载为点对应的荷载为350kPa，相应的压，相应的压板沉降量为板沉降量为12.4mm，C点对应的荷载为点对应的荷载为500kPa。故得到地。故得到地基土的比例界限为基土的比例界限为350kPa，极限荷载，极限荷载pl为为500kPa。按规范。按规范的规定，因为比例界限不是很清晰，而极限荷载容易确定的规定，因为比例界限不是很清晰，而极限荷载容易确定且极限荷载小于对应比例界限值的且极限荷载小于对应比例界限值的2倍，故取极限荷载的倍，故取极限荷载的一半作为该试验点的承载力特征值，即为一半作为该试验点的承载力特征值，即为250kPa。 第30页