岩土体测试载荷试验

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1、第2章载荷试验第一节概述第二节试验的基本原理及仪器设备第三节试验技术要求和步骤第四节试验资料整理第五节成果应用第六节螺旋板载荷试验简介概述（地基基础的一般知识）1.建筑物、地基、基础的关系2.地基基础的类型3.对地基和基础的一般要求4.地基和基础的常用检测方法1.建筑物、地基、基础的关系一个完整的建筑体系包括了上部结构、基础与地基三个组成部分，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。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。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。请看图例。图1房屋建筑体

2、系的组成楼层（上部结构）基础（下部结构）地基桥跨（上部结构）桥墩（下部结构）地基地基基础（下部结构）图2桥梁建筑体系的组成2.地基基础的类型（1）地基的类型（2）基础的类型3.对地基和基础的一般要求保证建筑物的安全和正常使用，充分发挥地基的承载能力。安全保证是第一位的。此外尚应注意经济与安全的协调。4.地基和基础的常用检测方法地基检测方法：静载试验，静力触探，动力触探，标准贯入。承载力与变形指标检测常用静载试验，均匀性与密实程度检测常用静力触探、动力触探和标准贯入。桩基础检测方法：静载试验，低应变，高应变，超声波，钻芯。承载力检测常用静载试验（单桩，深井）和高应变，强度与

3、完整性检测常用低应变、超声波和钻芯法。图2-2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1.1试验设备和方法一、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、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：百分表堆载荷载板主梁平台千斤顶图2-1堆载平台系统的设备布置一、载荷试验的定义载荷试验是一项使用最早、应用最广泛的原位试验方法，它是现场在一定尺寸的刚性承压板上分级施加静荷载，测定承压板下应力主要影响范围内的天然地基、单桩或复合地基岩土的承载力和变形特性。本章主要涉及天然地基的载荷试验。第一节概述二、荷载试

4、验的分类根据承压板的形式和设置深度不同，可以将试验分成三种：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，适用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土；3.螺旋板载荷试验，适用于深层地基或地下水位以下的地基土。本章主要涉及的是浅层平板载荷试验，螺旋板载荷试验作补充介绍。三、载荷试验的目的荷载试验可用于以下目的：（1）根据荷载－沉降关系线（p-s曲线），确定地基土的承载力；p-s曲线上的比例界限压力、极限压力，可以为评定地基土的承载力提供依据。（2）计算土的变形模量（排水或不排水的）；（3）估算地基土的不排水抗剪强度及极限填土高度；（4）确定地基土的基床反力系数

5、。（5）估算地基土的固结系数。浅层平板载荷试验适用于地表浅层地基、特别适用于各种填土、含碎石的土类。由于试验比较简单、直观，因此，多年来应用广泛。但是，在应用时，应对本方法的下述局限性给予充分的关注：（1）平板载荷试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度（或直径），故只能了解地表浅层地基土的特性。（2）承压板的尺寸比实际基础小，在刚性承压板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低。（3）载荷板试验是在地表进行的，没有埋置深度所存在的超载，也会降低承载力。（4）试验时的加载速率比实际工程快得多，对透水性较差的软粘土，其变形状况与实际有较大差异，由此确定的参

6、数也有较大差异。（5）小尺寸刚性承压板下土中的应力状态极复杂，由此推求的变形模量只能是近似的。四、荷载试验的适用条件在拟建建筑物场地上将一定尺寸和几何形状（圆形或方形）的刚性板，安放在被测的地基持力层上，逐级增加荷载，并测得每一级荷载下的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p）－沉降（s）曲线（即p－s曲线）。典型的平板载荷试验p－s曲线可划分为三个阶段：第二节试验的基本原理及仪器设备一、试验的基本原理图2－1平板载荷试验p－s曲线（1）直线变形阶段：p－s曲线为直线段（线性关系），对应于此段的最大压力p0，称为比例界限压力（也称为临塑压力），土体以压缩变形为

7、主。（2）剪切变形阶段：当压力超过p0，但小于极限压力pu时，压缩变形所占比例逐渐减少，而剪切变形逐渐增加，p－s线由直线变为曲线，曲线斜率逐渐增大。（3）破坏阶段：当荷载大于极限压力pu时，即使维持荷载不变，沉降也会急剧增大，始终达不到稳定标准。用力学原理进行解释：（土力学）图2-2变形曲线三阶段及相应地基破坏情况直线变形阶段：受荷土体中任意点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要由土中空隙的压缩引起，并随时间趋于稳定。可以用弹性理论进行分析。剪切变形阶段：土体除了竖向压缩变形之外，在承压板的边缘已有小范围内土体承受的