岩土工程勘察载荷试验

第四章原位测试岩土工程勘察原位测试（In-SituTesting）：在岩土体原有的位置上，在保持岩土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态条件下测定岩土性质称为原位测试。岩土体原位测试：一般指的是在工程地质勘察现场，在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试，以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层一种土工勘察技术。概念根据不同测试方法（包括CPT、DPT、PLT、VST、SPT等）其应用可归纳为：土层土类划分；求天然地基承载力；测定土的物理力学性质指标；在桩基勘察中的应用；评价砂土和粉土的地震液化；求解土的固结系数、渗透系数及不排水抗剪强度等；检验压实填土的质量及强夯效果；进行浅基础的沉降计算；

原位试验的应用4.1载荷试验4一、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，保持地基土的天然状态下，在一定面积的刚性承压板上向地基土逐级施加加载，并观测每级荷载下地基土的变形，它是测定地基土的压力与变形特性的一种原味测试方法。

测试所反映的是承压板下倍承压板直径或宽度范围内，地基土强度、变形的综合症状。

二、荷载试验的分类

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；（本节）

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；按深度：浅层深层按承压板形状：圆形方形螺旋形按载荷性质：静力和动力

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。三、现载荷拍试验更的目测的荷载眨试验裁可用块于以痰下目卸的：（1）根咱据荷娱载－神沉降阀关系忘线（p-益s曲线鱼），叔确定汇地基屡土的宏承载弟力；p-毁s曲线机上的萍比例底界限象压力嗽、极沙限压阳力，建可以珍为评险定地位基土柏的承创载力猜提供置依据蓝。（2）计袜算土闸的变粒形模慰量（尾排水登或不乌排水瓦的）弓；（3）估那算地奶基土喜的不盛排水生抗剪退强度爆及极毒限填足土高迷度；（4）确炎定地肺基土陷的基您床反添力系驶数。（5）估何算地线基土筑的固纹结系桨数。在拟息建建芝筑物涝场地宁上将席一定赴尺寸洽和几亭何形旷状（融圆形嫩或方童形）蓬的刚良性板晓，安草放在四被测浑的地该基持汉力层观上，谨逐级晴增加松荷载嘴，并寨测得英每一叙级荷根载下志的稳图定沉抖降，颂直至还达到长地基平破坏贿标准幸，由齐此可雹得到荷载便（p）－飞沉降眼（s）曲缓线（恼即p－s曲线赤）。典倾型的革平板览载荷腰试验p－s曲线找可划猎分为三个酱阶段：四、试验傲的基丢本原户理0P/k柳PaS/m器mP—S曲线PcrPu1、直添线变笋性阶砌段P≤Pcr2、剪星切变淹形阶卫段Pcr＜P＜Pu3、破聚坏阶轧段Pu≤虑P（1）直线欲变形龄阶段偿：p－s曲线分为直影线段嫂（线徐性关恒系）疾，对伴应于孩此段警的最蚁大压崇力p0，称姿为比那例界足限压障力（伯也称营为临苹塑压隔力）支，土贺体以凑压缩甩变形啦为主浆。（2）剪切联变形尊阶段阿：当压区力超历过p0，但劣小于充极限俯压力pu时，毫压缩培变形批所占陆比例塌逐渐话减少绢，而盐剪切两变形啦逐渐劝增加浆，p－s线由英直线别变为算曲线慰，曲妹线斜都率逐旦渐增狂大。（3）破坏独阶段赔：当荷纳载大晨于极只限压柄力pu时，顶即使梦维持价荷载窑不变掌，沉盆降也烫会急荣剧增挺大，较始终亿达不格到稳融定标杂准。用力金学原续理进颈行解毕释（边图2-荷2）：担（土鼻力学紫）图2-闯2变形贷曲线朗三阶给段及泳相应蓄地基然破坏捆情况直线变形阶段受荷土碰体中乡丰任意伙点产翼生的张剪应六力小枣于土餐体的话抗剪名强度趟，土脸的变钉形主厨要由届土中剥空隙辉的压矩缩引姻起，考并随岸时间栏趋于多稳定寨。可干以用站弹性丈理论登进行桐分析。剪切变形阶段土体除讨了竖歪向压船缩变胡形之奔外，素在承溜压板皆的边源缘已评有小城范围汉内土尚体承芦受的抽剪应概力达夏到或糟超过逃了土娱的抗虏剪强浑度，杏并开筛始向学周围劳土体拦发展株。此破阶段捏土体六的变征形主膜要由汤压缩悟变形置和土要粒剪挪切变巴形共猴同引仅起。捆可以梅用弹现塑性窝理论衡进行何分析夕。破坏险阶段即使荷载鼓不再康增加繁，承印压板缝仍会田不断冒下沉裙，土设体内逢部开遣始形睡成连怕续的稍滑动慌面，父承压愁板周没围土附体面呢上各或点的秩剪应赔力均跌达到悟或超灯过土奥体的剧抗剪怪强度凡。平板葡静力复载荷都试验菌(PL答T:pl他at臣e呢lo盟adte核st)，在保持置地基者土天东然状眼态下服，在递挖至夸设计爽的基惩础置息深度消的平港整坑驱底放布置一图定规厚格的斑方形伞或圆望形承压板屋在上帜逐级施加困荷载震，并里观测醉每级符荷载吼下地伟基土谁的变倾形特线性，涌是模倒拟建酷筑物污基础始工作喂条件论的一哀种测府试方次法薯。五、亦试验担设备平板皂载荷仆试验铁的常宰用设硬备包肯括四之部分牺：（1）承志压板拍（2）加赶荷系备统底（3）反兽力系昼统理（4）量吃测系谊统（1）承炼压板承压独板的钢功能触类似驼于建移筑物蔬的基普础，臣所施鞭加的吓荷载盼通过装承压够板传催递给絮地基掀土。（2）加奖荷系惹统一般推可分摄为千忠斤顶浑加载蒜装置备和重宁物加违载装遵置。重物衡加载离装置话是将加已知夸重量泻的钢弓锭、踢混凝位土块阴等按贪试验低加载申计划验依次帆放在源加载扇平台晕上，笑达到诱对地浓基土拼分级跳加载鼻的目锣的。燃（不衔需要藏反力捐装置责支撑以）。千斤驾顶加君载方帐式需咸要反朋力装狸置配傲合，烈一般针采用岸油压死式。版加载丑方式药又由亡以下抄部件府组成抛：主然机、防千斤脸顶、穗位移絮传感匠器、蔬加载欠油泵傲、压边力传赚感器源、百轨分表恩等。（3）反渣力系照统常见运的反版力系棕统可恋以由谱重物队、地播锚或令重物肠与地敌锚联奋合联灭合提巩供，纷然后抖与梁叹架组融合成罚稳定楚的反揪力系乘统。娘当在研岩体梳内进近行荷绑载试政验时答，可助以利乒用周袜围稳梢定的高岩体究提供竖所需成要的挎反力。（4）观抽测系芒统主要犁指位众移（哄沉降筛）量葱测系律统，筛包括绢支撑萝柱、悼基准颤梁、苹位移誉测量鹊元件译（位躲移传阀感器挤、百垫分表桨）及宴其他路附件量。具懂体的怖支撑归关系迷是：虹位移耐量测乔元件按固定灾在基群准梁饼上，狡基准妄梁架贫设在餐支撑吉柱上用，而婆支撑煮柱要颂打设货在试豪坑内装适当搬位置园。坚硬岩土索体内横载荷轻试验牌反力响系统梦示意圾图千斤顶荷载板1542713速—桁架试验事反力悟装置19六、践试验贞要点1.试坑的裕尺寸宁及要调求：守浅层喂平板碎载荷券试验私的试晶坑宽度停或直中径不钻应小查于承载男板宽疑度或嘴直径咸的三弓倍。陷试坑废底部请岩土委应避味免扰彩动，恢保持肥其原俗状结允构和尸天然滴湿度孙，在普承压烟板下铺设不超胆过20葡mm的砂垫久层并找顿平。2.承载骨板的耀尺寸饼：载董荷试财验宜角采用圆形叫刚性承载壤板，恭根据译土的争软硬塔或岩蹦体裂趋隙密捧度选竟用合慨适的酿尺寸架；对没于浅轧层平鼻板试抱验，推承压雅板面娘积不夫应小滚于0.郑25传m2，当通在软场土和趁粒径铅大的燥填土罚上进脖行试究验时秃，承到压板甘尺寸手不应缓小于0.镇5m2.3.加载抢方式扬：慢族速法聪（常话用）凤、快察速法担、等坑沉降尊速率纽奉法加载方式慢速慨法：着分级床维持逗荷载反沉降指相对形稳定兼法；快速熟法：愉有地逢方经罗验时淘，分魄级加仍荷沉仆降非青稳定杀法。加荷奏等级孕的划吓分为10～12级，跃不应返小于8级，繁最大耐加载廊量不下应小茎于地红基承声载量喝设计惰值的2倍。沉降妹观测慢速爹法：舅每加款一级俊荷载膀间隔5、5、10、10、15、15拳mi降n测读一次沉降冈，以土后间滑隔30蚁mi妹n测读帽一次皇，连白续2h，且智每小猎时沉问降量引不大悟于0.碌1m随m时可示施加毯下一逐级荷芹载。快速热法：陈每加坛一级拒荷载浪间隔15录mi居n测读末一次阻沉降泄，每狐级荷激载维枯持2h可施忘加下由一级苹荷载。等沉降包速率法：刮控制承压司板以月一定姑的沉剂降速鸭率沉礼降，材测读争与沉粱降相码应的原所施场加的稼荷载矮，直切到试厌验达能到破坝坏状别态。（4）试瓜验终宅止条蹄件试验倚结束直标准天：一泼般认添为，虹当出既现下皆列情趣况之疗一时约，可悔认为携地基须已达摸破坏德阶段场，可嘉终止律试验驶：a．在唤荷载故不变简条件疯下，24小时愈沉降恶速率钳几乎逼不变猾或加阅速发忙展（它不能故达到酸稳定扩状态港）；b．暮板周染围出骂现隆筋起或爱破坏县性裂直缝；c．相对梯沉降以量s/总b（承平压板凝直径蛮或边碎长）苦超过0.声06～0.穗08。六、虫试验锡要点地基土载典荷试浓验要饼点（8条）单桩土竖向克抗压岂荷载莫试验锈要点唐（5条）平板泊载荷央试验成果觉运用确定村地基签土的福容许夏承载校力确定怪地基够土变遗形模急量估算键地基毛土的设不排盼水强知度确定挖地基盏土的棉基床氏反力驶系数估算纱砂土置地基泉实际球基础著的沉酒降七、试验成果则应用确定莫地基慨土的陕容许霉承载搏力（1）强蛙度控才制法比例岸极限P0(临塑雁荷载Pcr)，絮适用爪于砂昆土、超固递结粘殿土、砾浑石土、绵碎石阁土的承载球力。（2）以际相对拨沉降岩量为宫依据取s/怕b=雷0.玩02，即p0山.0森2（3）极香限荷克载法PUP-身s曲线瞒上的暑第二誓个拐径点对蓬应的唉荷载（4）极典限载隶荷的笔确定伤方法当荷摧载试搂验加剑载至涨破坏尝荷载企，则螺破坏血荷载滔的前委一级真荷载购为极着限荷剧载Pu(5)地基梅承载灰力特挨征值突的确定确定绩地基扒土变翅形模呈量浅层开平板筹载荷诵试验佛适用犹于地游表浅扣层地务基、增特别婆适用坑于各酸种填肠土、近含碎缴石的慢土类贩。由侨于试狠验比橡较简盈单、堡直观灵，因宵此，晨多年翼来应逃用广翅泛。碧但是蜻，在冶应用妖时，傅应对即本方功法的即下述哀局限古性给看予充苏分的省关注劣：（1）平冠板载位荷试地验的设影响炊深度岸