平板載荷測(cè)定儀地基承載力測(cè)定方法

平板載荷測(cè)定儀地基承載力測(cè)定方法；

在巖土工程勘察中,原位測(cè)試是十分重要的手段,在探測(cè)地層分布,測(cè)定巖土特性,確定地基承載力方面,有突出的優(yōu)點(diǎn),原位測(cè)試結(jié)果的應(yīng)用,應(yīng)以地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的積累為依據(jù)。一般認(rèn)為,現(xiàn)場(chǎng)平板載荷試驗(yàn)是取得基礎(chǔ)土壤工程力學(xué)特性的直接的方法 。但由于各地地質(zhì)情況不同，結(jié)構(gòu)物的類型、尺寸不同，故所用承壓板的大小不同 ，試驗(yàn)結(jié)果也就不盡相同。

平板載荷測(cè)定儀地基承載力測(cè)定方法

1 平板載荷試驗(yàn)

平板載荷試驗(yàn)是模擬建筑物基礎(chǔ)地基土受荷條件的一種測(cè)試方法。在保持地基土的天然狀態(tài)下，在一定面積的承壓板上向地基土逐級(jí)施加荷載，并觀測(cè)每級(jí)荷載下地基土的變形特性。測(cè)試所反映的是承壓板以下大約1.5~2倍承壓板寬深度內(nèi)土層的應(yīng)力--應(yīng)變關(guān)系，比較直觀地反映地基土的變形特性。用以評(píng)定地基土的承載力，計(jì)算地基土的變形模量并預(yù)估建筑基礎(chǔ)的沉降量。

1.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

平板載荷試驗(yàn)通常在試坑中進(jìn)行。試坑底的寬度應(yīng)不小于承壓板寬度(或直徑)的3倍，以消除側(cè)向土自重引起的超載影響。

為了保持測(cè)試時(shí)地基土的天然濕度與原狀結(jié)構(gòu)，在坑底頂留20--30cm厚的原土層，試驗(yàn)前再挖去，并在坑底鋪設(shè)2 cm厚的砂墊層，放入載荷板。

1.2試驗(yàn)設(shè)備

(1)承壓板

承壓板要有足夠的剛度，一般為特制厚鋼板。在加荷過(guò)程中要求承壓板變形小，而且中心和邊緣不能產(chǎn)生彎曲和翹起。承壓板為板厚2cm、邊長(zhǎng)1.0 m的方形鋼板。

(2)加荷裝置

加荷裝置包括油壓千斤頂、荷重傳感器、載荷平臺(tái)。加荷方式為堆載法。堆載法是在載荷平臺(tái)(如鋼梁)上放置預(yù)制混凝土塊(0.8m×1.0m×2.0m);此法笨重，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加荷不便，其優(yōu)點(diǎn)是荷載穩(wěn)定。

采用油壓千斤頂加壓，必須注意以下問(wèn)題:

①千斤頂及襯墊物必須保持垂直，以免加壓時(shí)千斤頂傾倒發(fā)生事故并影響測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

②用千斤頂加荷時(shí)，啟動(dòng)杠桿要輕抬慢壓，以免對(duì)地基造成脈沖荷載，增大沉降量。

③接近儀表大行程時(shí)，一般在該級(jí)荷載沉降達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后，施加下一級(jí)荷載前將儀表調(diào)至0并記錄。

④隨時(shí)注意鋼梁有無(wú)頂起、傾斜等不安全因素，否則需及時(shí)采取措施，必要時(shí)可終止試驗(yàn)以策安全。

(3)沉降觀測(cè)裝置

沉降觀測(cè)儀表為百分表。

1.3設(shè)備安裝

(1)承壓板

承壓板底高程與基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)高程應(yīng)相同，承壓板下鋪設(shè)1--2 cm厚中粗砂找平，保證承壓板與試驗(yàn)面平整均勻接觸。

(2)千斤頂

安裝千斤頂、載荷平臺(tái)或反力構(gòu)架時(shí)，其中心應(yīng)與承壓板中心一致。

(3)沉降觀測(cè)裝置

百分表由磁力表座固定在基準(zhǔn)梁上，基準(zhǔn)梁兩端由基準(zhǔn)樁固定，基準(zhǔn)樁距荷載板邊大于1 m。其支架固定點(diǎn)設(shè)在不受變形影響的位置上，沉降觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱放置。

1.4試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用慢速維持荷載法。由載荷平臺(tái)及預(yù)制混凝土塊組成反力系統(tǒng)。通過(guò)反力系統(tǒng)，由液壓油泵及千斤頂施加荷載至承壓板，對(duì)地基施加豎向壓力。荷載逐級(jí)加在樁頂上，放置在千斤頂上的荷重傳感器時(shí)刻顯示承壓板所受荷載大小。地基產(chǎn)生變形沉降時(shí)，通過(guò)放置在承壓板上對(duì)稱分布的百分表，隨時(shí)記錄各級(jí)荷載作用下地基的沉降量。

地基土變形模量計(jì)算

由載荷試驗(yàn)成果P--S曲線的直線變形段，依據(jù)公式(1)，計(jì)算地基土的變形模量。

E0= ωPb(1-μ2 )/S (1)

式中 E0——地基土變形模量(無(wú)側(cè)限);

ω-—與承壓板形狀有關(guān)的參數(shù)，方形板取0.886，圓形板取0.785;

P——P-S曲線的直線變形段承壓板下的單位面積的壓力;

S——與P對(duì)應(yīng)的沉降量;

b——承壓板直徑或邊長(zhǎng)/mm;

μ—土的泊松比(粘土取0.42，粉質(zhì)粘土取0.38，粉土取0.35，砂土取0.30，碎石土取0.27)。

對(duì)于以上兩個(gè)工程平板載荷試驗(yàn)布置的載荷試驗(yàn)點(diǎn)均為3個(gè)，規(guī)范要求是不少于3個(gè)，試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)少，增加了試驗(yàn)的隨機(jī)性和偶然性。目前確定天然地基土承載力的常規(guī)方法主要有:

①根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)由理論公式計(jì)算;

②據(jù)有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)查表

;③平板載荷試驗(yàn);

④借鑒已有建筑的經(jīng)驗(yàn)。

必要時(shí)也可綜合運(yùn)用上述幾種方法加以確定。在實(shí)際應(yīng)用中，平板靜荷載試驗(yàn)具有直觀、可靠等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于成分和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的土層或非均勻土層。如雜填土、壓實(shí)填土、風(fēng)化巖等。其可靠性要高于其它方法。對(duì)天然地基采用平板荷載試驗(yàn)，并結(jié)合巖土鉆探資料并借鑒已有設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，來(lái)綜合確定擬建場(chǎng)地的天然地基承載力，才能更好地保證地基強(qiáng)度具有一定的安全儲(chǔ)備和滿足上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同作用的變形協(xié)調(diào)要求。