工程岩土-智能建造技术专51课件讲解

主讲人：方丽莉工程岩土智能建造技术专业资源库知识点平板载荷试验平板载荷试验概述1试验设备2试验方法3试验资料整理与应用4课程目标思政目标规范操作、细致严谨的工作态度了解静力载荷试验试验的试验仪器知识目标能根据试验数据绘制p-s曲线确定地基承载力特征值能力目标一、概述平板载荷试验1.定义平板载荷试验（PlateLoadTest，简称PLT）是在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，测求地基土的压力与变形特性的原位测试方法。它反映承压板1.5-2.0倍承压板直径或者宽度范围内地基土强度、变形的综合性状。平板载荷试验一、概述2.分类1.按承压板的形状分：平板载荷试验和螺旋板载荷试验2.按承压板设置深度分：浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验。平板载荷试验一、概述3.适用范围适用范围：各种地基土，包括是各种填土和含碎石的土。4.优缺点优点：对地基土不产生扰动，结果最可靠、最具有代表性，可直接用于工程设计，是确定承载力最主要的方法。缺点：价格昂贵、费时。平板载荷试验一、概述5.试验方法比较试验名称浅层平板载荷试验深层平板载荷试验岩石地基载荷试验螺旋板载荷试验适用范围确定浅部地基土（含破碎、极破碎岩石）承载力和变形参数确定深层土及大直径桩的桩端土层承载力确定完整、较完整、较破碎岩石地基作为天然地基或桩基础持力层时的承载力深层地基土或地下水以下的地基土承压板大小

承压板面积不应小于0.25m2，对于换填压实地基不小于1.0m2，强夯不小于2.0m2刚性承压板直径800mm刚性承压板直径300mm螺旋板（直径113mm、160mm、252mm）平板载荷试验二、试验设备由承压板、加荷系统、反力系统、量测系统四部分组成。常见的载荷试验反力与加载布置方式

加荷系统控制并稳定荷载

承压板将荷载传递给地基

反力系统反作用于承压板

观测系统测定地基土变形平板载荷试验1.承压板要求二、试验设备尺寸浅层平板载荷试验的承压板面积不应小于0.25m2，对于软土不应小于0.5m2

深层平板载荷试验的承压板宜选用0.5m2或直径为0.8m岩石地基，承压板面积可以0.07~0.1m2碎石类土，承压板直径或边长应大于碎石或卵石最大直径的10倍承压板试坑大小浅层平板载荷试验试坑的宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。深层平板载荷试验试坑的宽度至少应等于承压板边长或直径平板载荷试验2.加荷系统二、试验设备

加荷系统是指通过承压板对地基施加荷载的装置，主要有：堆重加荷装置和千斤顶加荷装置两种。堆重加荷千斤顶加荷平板载荷试验3.反力系统二、试验设备除堆重加荷方法外，其他加荷系统都必须与反力系统相配合。反力系统主要有：锚固式、撑壁式和平洞式三种。（a）锚固式

（b）撑壁式

（c）平洞式平板载荷试验4.量测系统二、试验设备量测系统包括：基准梁，位移计，磁性表座，油压表（压力传感器）。机械类位移计可采用百分表，其最小刻度0.01mm，量程一般为5~30mm，为常用仪表。电子类位移计一般具有量程大、无人为读数误差等特点，可以实现自动记录和绘图。油压表一般为机械式，人工测读。百分表磁性表座千分表平板载荷试验1.设备安装过程三、试验方法平板载荷试验2.设备调试与注意事项三、试验方法（1）尽量避免测试面土体受到扰动，否则土性会发生变化，影响测试精度。（2）安装过程要精心，确保承压板、反力系统和加荷系统的传力重心在一条垂线或直线上，各部件连接牢固，但地基土不能受到预压。（3）安装量测系统时，变形观测的基准点要稳定可靠，不受荷载板沉降的影响。除承压板量测的百分表外，还应在其两侧地面设置地面升降观测点。（4）设备安装好后，要进行初步调试，使各部分处于最佳工作状态。平板载荷试验3.加荷方式三、试验方法根据试验中加荷方式的快慢，可将载荷试验分为：常规载荷试验（慢速载荷试验）和快速载荷试验两种。加荷等级的划分为不应小于8级（浅层平板载荷、螺旋板载荷）、0～15级（深层平板载荷）、15级（岩基平板载荷）

逐级加荷，待各级荷载作用下的沉降达到相对稳定后，再施加下一级荷载。最大加载量不应小于地基承载力设计值的2倍。（注意岩基为3倍）平板载荷试验4.试验终止标准三、试验方法1.承压板周围的土明显地侧向挤出；其对应的前一级荷载为极限荷载2.沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段；3.在某一级荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定标准；4.沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。1.沉降s急剧增大，荷载-沉降（p-s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过0.04d（d为承压板直径；其对应的前一级荷载为极限荷载2.在某级荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定；3.本级沉降量大于前一级沉降量的5倍；4.持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于2倍设计值。浅层平板载荷试验深层平板载荷试验平板载荷试验1.试验资料的整理四、试验资料的整理与应用绘出的p-s曲线的直线段不通过坐标原点，可按直线段的趋势确定曲线的起始点，以便对p-s曲线进行修正。1、直线变形阶段p≤p02、剪切变形阶段p0<p<pu3、破坏阶段p≥pup-s曲线平板载荷试验2.试验资料的应用四、试验资料的整理与应用地基承载力的确定（1）拐点法当p-s曲线上有比例界限P0时，取比例界限作为地基承载力的特征值。（2）极限荷载法当Pu<2P0，取极限荷载的一半作为地基承载力特征值。p0

比例界限pu

极限荷载平板载荷试验四、试验资料的整理与应用（3）相对沉降法对于缓变曲线，s/b为一定值时所对应的荷载为地基承载力特征值。承压板面积为0.25-0.50m2，取s/b=0.01~0.015，当地基土性质不确定时，宜取s/b=0.01。同一土层参加统计的试验点不应少于3点，各试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值。平板载荷试验2.试验资料的应用四、试验资料的整理与应用地基变形模量的确定浅层平板载荷试验：

深层平板载荷试验：

式中：

E0——变形模量(MPa)；

d——承压板的直径或边长(m)；

p——p-s曲线线性段的压力(kPa)；

s——曲线为p对应的沉降(mm)；I0——形状系数，按下表查值；——深层平板载荷试验确定地基变形模量的系数。平板载荷试验2.试验资料的应用四、试验资料的整理与应用地基基床系数的确定

a、基准基床系数的定义确定：p/s—曲线直线段的斜率，p-s曲线无直线段时，p取比列界限的一半及对应的沉降量s注意：此法是采用b=300mm的标准方板测定。（引用国外太沙基的建议，

采用1ft×1ft=305mm×305mm）平板载荷试验2.试