原位测试- (载荷试验)

岩土工程勘察地基勘察方法—原位测试（载荷试验）主讲人：张力霆（教授）石家庄铁道大学载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形模量。1）浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；2）深层平板载荷试验适用于深层地基土和大直径桩的桩端土；3）螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土；4）深层平板载荷试验的试验深度不应小于5m。载荷试验板的适用性要求载荷试验试坑要求1）浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍；2）深层平板载荷试验的试坑直径应等于承压板直径；3）当试井直径大于承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小于承压板直径。岩土工程勘察地基勘察方法—原位测试（载荷试验）1.主要仪器、设备和试验要点1）载荷试验宜采用圆形刚性承压板，根据土的软硬或岩体裂隙密度选用合适的尺寸；2）土的浅层平板载荷试验承压板面积不小于0.25m2，对软土和粒径较大的填土不应小于0.5m2

；3）土的深层平板载荷试验承压板面积宜选用0.5m2

；4）岩石载荷试验承压板的面积不宜小于0.07m2。承压板加荷方式1）采用分级维持荷载沉降相对稳定法（常规慢速法）；2）有地区经验时，采用分级加荷沉降非稳定法（快速法）或等沉降速率法；3）加荷等级宜取10～12级，并不应少于8级，荷载量测精度不应低于最大荷载的±1%。

岩土工程勘察勘察方法—原位测试（载荷试验）百分表承压板的沉降采用百分表或电测位移计量测，其精度不应低于±0.01ｍｍ。慢速法当试验对象为土体时，每级荷载施加后，间隔5min、5min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降，以后间隔30min测读一次沉降，当连读两小时每小时沉降量小于等于0.1mm时，可认为沉降已达相对稳定标准，施加下一级荷载；当试验对象是岩体时，间隔1min、2min、2min、5min测读一次沉降，以后每隔10min测读一次，当连续三次读数差小于等于0.1mm时，可认为沉降已达相对稳定标准，施加下一级荷载。当出现下列情况之一时，可终止试验：１）承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发展；２）本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降；３）在某级荷载下24小时沉降速率不能达到相对稳定标准；４）总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过0.06。

1.主要仪器、设备和试验要点岩土工程勘察勘察方法—原位测试（载荷试验）试验方法加荷—试验荷载如何施加？液压千斤顶承压板活塞上升，液压不会转化成千斤顶对承压板的压力。液压反力装置千斤顶承压板反力装置限制活塞上升，从而液压转化成千斤顶对承压板的压力。1.主要仪器、设备和试验要点岩土工程勘察勘察方法—原位测试（载荷试验）工程体承压板Q—荷载S—变形载荷试验荷载测量装置示意反力装置千斤顶承压板力信号输入到采集系统测力传感器液压传感器反力装置磁性表座位移传感器位移信号输入到采集系统基准桩BenchMark基准梁ReferenceBeamd3d3d载荷试验位移测量装置示意岩土工程勘察勘察方法—原位测试（载荷试验）2.测试参数载荷试验的测试记录样式0SPP1P2P3P4P5P6P7P8P9P1P2P3P4P5P7P6P8P9Slog

t0S-logt

曲线P-S

曲线确定承载力特征值１）当P-S曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；２）当极限荷载不小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；３）当不能按上述二种方法确定时，当压板面积为0.25m2～0.50m2时，取S/d=0.01～0.015所对应的荷载值，但其值不应大于最大加载量的一半。

岩土工程勘察勘察方法—原位测试（载荷试验）3.成果应用1）确定地基土的变形模量浅层平板载荷试验的变形模量E0：深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验：式中：I0

－刚性承压板的形状系数，圆形承压板取0.785；

方形承压板取0.886；

μ－土的泊松比（碎石土取0.27，砂土取0.30，

粉土取0.35，粉质粘土取0.38，粘土取0.42；

d－承压板直径或边长（m）；

p－p-s曲线线性段的压力（kPa）；

s－与p对应的沉降（mm)；ω－与试验深度和土类有关的系数，可按表选用。岩土工程勘察勘察方法—原位测试（载荷试验）3.成果应用2）估算地基土的不排水抗剪强度Cu式中：pu－快速载荷试验所得的极限压力（

kPa）；σ0－承压板周边外的超载或土的自重应力（

kPa）；

Nc－承压板系数，对于圆形承压板，Nc=6.15，当承压板埋深大于等于4倍承压板直径或边长时，Nc=9.25