平板荷载试验

1、21 k30、evd平板载荷试验21.1一般规定21.1.1 k30平板载荷试验是采用直径为30cm的荷载板测定下沉量为1.25mm地基系数的试验方法。计量单位为mpa/m。21.1.2 evd动态平板载荷试验是采用动态变形模量测试仪来监控检测土体承载力指标动态变形模量evd的试验方法。它通过落锤试验和沉陷测定来直接测出反映土体动态特性的指标evd,计量单位为mpa。21.1.3 k30平板载荷试验和evd动态平板载荷试验适用于粒径不大于荷载板直径1/4的各类土和土石混合填料,测试有效深度范围为400500mm。21.1.4 试验场地及环境条件应符合下列要求:1 k30平板载荷试验:1)对于水

2、分挥发快的均粒砂,表面结硬壳、软化、或因其他原因表层扰动的土,平板荷载试验应置于扰动带以下进行。2)对于粗、细粒均质土,宜在压实后24h内开始进行。3)测试面必须是平整无坑洞的地面。对于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平,应铺设一层约23mm的干燥中砂或石膏腻子。此外,测试面必须远离震源,以保持测试精度。4)雨天或风力大于6级的天气,不得进行试验。2 evd动态平板载荷试验:1)测试面宜水平,其倾斜度不大于5。2)测试面必须平整无坑洞。对于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平,可用少量细中砂来补平。3)试验时测试点必须远离震源。21.2 k30平板载荷试验21.2.1本试验应采用下列仪器设备:1 荷

3、载板:荷载板为圆形钢板,其直径为30cm,板厚为25mm。荷载板上应带有水准泡。2 加载装置:1)液压千斤顶与手动油泵,通过高压油软管连接。千斤顶顶端应设置球铰,并配有可调节丝杆和加长杆件,以便与各种不同高度的反力装置相适应。选用荷载应大于或等于50kn。2)液压油软管长度至少为2m,两端应装有自动开闭阀门的快速接头,以防止液压油漏出。3)手动液压泵上应装有一个可调节减压阀,可准确地分级对荷载板实施加、卸载。4)测压表量程应达到最大试验荷载的1.25倍,精度不低于0.6级。5)当使用测力计直接测量加荷荷载时,测力计精度应达到1%。3反力装置的承载能力应大于最大试验荷载10kn。4下沉量测量装置

4、由测桥和测表组成。测桥是用于安装测表固定支架或作为测表量测基准面,由长度大于3m的支撑粱和支撑座组成,当跨度为4m时其截面系数应大于或等于8cm3。测表宜配置34个精度为0.01mm的百分表或电子数显百分表,量程应不小于10mm,每个测表应配有可调式固定支架。5其他:铁锹、钢板尺(长400mm)、毛刷、圬工泥刀、刮铲、水准仪、铅锤、褶尺、干燥中砂、石膏、油、遮阳挡风设施等。21.2.2试验仪器的校验应符合下列规定:1测试地基系数时,应对仪器进行测试校验。2新仪器进行试验的三个月内,应每月标定一次,以作出相应误差修正。当三次标定误差小于5%时,仪器进入稳定期。3仪器每次投入新工点或每年必须予以校

5、验一次。仪器校验方法见本规程附录e。21.2.3试验操作应按下列步骤进行:1场地测试面应进行平整,并使用毛刷扫去松土。当处于斜坡上时,应将荷载板支撑面做成水平面。2安置平板载荷仪:1)将荷载板放置于测试地面上,应使荷载板与地面良好接触,必要时可铺设一薄层干燥砂(23mm)或石膏腻子。当用石膏腻子做垫层时,应在荷载板底面上抹一层油膜,然后将荷载板安放在石膏层上,左右转动荷载板并轻轻击打顶面,使其与地面完全接触,与此同时可借助荷载板上水准泡或水准仪调整水平。2)将反力装置承载部分安置于荷载板上方,并加以制动。反力装置的支撑点必须距荷载板外侧边缘1m以外。3)将千斤顶放置于反力装置下面的荷载板上,可

6、利用加长杆和通过调节丝杆,使千斤顶顶端球铰座紧贴在反力装置承载部位上,组装时应保持千斤顶垂直不出现倾斜。4)安置测桥,测桥支撑座应设置在距离荷载板外侧边缘及反力装置支承点1m以外,测表的安放必须相互对称,并且应与荷载板中心保持等距离。3加载试验:1)为稳固荷载板,预先加0.01mpa荷载约30s,待稳定后卸除荷载,将百分表读数调至零或读取百分表读数作为下沉量的起始读数。2)以0.04mpa的增量,逐级加载。每增加一级荷载,当1min的沉降量不大于该级荷载产生的沉降量的1%时,读取荷载强度和下沉量读数,然后增加下一级荷载。3)当总下沉量超过规定的基准值(1.25mm),或者荷载强度超过估计的现场

7、实际最大接触压力,或者达到地基的屈服点,试验即可终止。4当试验过程出现异常时(如荷载板严重倾斜,荷载板过度下沉),应将试验点下挖相当于荷载板直径的深度,重新进行试验。对出现的异常应在试验记录表中注明。21.2.4试验结果应按下列公式计算及制图:1根据试验结果绘出荷载强度与下沉量关系曲线,见图21.2.4。图21.2.4荷载强度下沉量s关系曲线2从荷载强度与下沉量关系曲线得出下沉量基准值时的荷载强度,并按下式计算出地基系数:k30=s /ss (21.2.4)式中：k30由直径30cm的荷载板测得的地基系数(mpa/m),计算取整数;ss曲线中ss=1.2510-3m相对应的荷载强度(mpa);

8、ss下沉量基准值(=1.2510-3m)。21.2.5试验记录格式应符合表21.2.5的要求。 21.2.6随机误差应按下列规定进行校正:1由被测土体表面状态影响,所出现的随机误差可通过作图法和k30adjust程序进行校正。2作图法校正见图21.2.6所示。当试验结果如图中曲线时,曲线经坐标原点,可不校正。当试验误差结果如图中曲线时,应在曲线出现明显拐点的位置沿正常曲线延伸,使交s轴于01点,此时零点下移s,标准下沉量应为s1=ss+s并由此对应的荷载强度1计算出ks值。当试验结果如图中曲线时,应在曲线出现明显拐点的位置沿正常曲线曲率延伸,使交s轴于03点,此时零点上移s标准下,沉量应为s3

9、=ss-s并由此对应的荷载强度3计算出ks值。图21.2.6随机误差的校正示意21.3 evd动态平板载荷试验21.3.1本试验应采用下列仪器设备:1动态变形模量测试仪由加载装置、荷载板和沉陷测定仪三部分组成,见图21.3.1。2加载装置主要由挂(脱)钩装置、落锤、导向杆、阻尼装置等部分构成。1)落锤重:10kg。2)最大冲击力:7.07kn。3)冲击持续时间:182ms。4)导向杆必须保持垂直、光洁。3荷载板主要由圆形钢板和传感器等部分构成。1)圆形钢板直径300mm;厚度20mm。2)传感器必须牢固密贴地安装在荷载板的中心位置上。4沉陷测定仪主要由信号处理、显示、打印机和电源等部分构成。5

10、沉陷测试范围:(0.12.0)mm0.05mm。evd测试范围:10mpaevd225mpa。图21.3.1动态变形模量测试仪21.3.2仪器的校验和标定应符合下列要求:1仪器在每次试验前应按使用说明书进行校验。2仪器每年必须重新标定一次。21.3.3试验操作应按下列步骤进行:1测试前的准备工作:1)测试面应整平。应使荷载板与地面良好接触。必要时可用少量的细中砂来补平。2)导向杆应保持垂直。3)检查仪器标明的落距。2测试步骤:1)荷载板放置在平整好的测试面上,安装上导向杆并保持其垂直。2)将落锤提升至挂(脱)钩装置上挂住,然后使落锤脱钩并自由落下,当落锤弹回后将其抓住并挂在挂(脱)钩装置上。按此操作进行三次预冲击。3)正式测试时按上述第2)项的方式进行三次冲击测试,作为正式测试记录。测试时应避免荷载板的移动和跳跃。4)测试时,应记录每个测点的工程名称、检测部位、试验时间、土的种类、含水率以及相关的参数。21.3.4试验结果应按下列平板压力公式计算:evd=1.5r/s (21.3.41)式中 evd动态变形模量(mpa),计算至0.1mpa;r圆形刚性荷载板的半径(mm),即r=150mm;荷载板下的最大动应力,它是通过在刚性基础上,由最大冲击力fs=7.07kn且冲击时间ts=18ms时标定得到的,=0.1mpa;s实测荷载板下沉幅值(mm);1.5荷载板形状影响系数。实测结