河北省工程檢測培訓教材--地基基礎工程檢測(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 一級荷載定為極限荷載。試驗終止條件是結合淺基礎地基破壞特征而確定的。五、復合地基平板載荷試驗方法（一）試驗準備試驗準備工作與天然地基載荷試驗程序基本相同。1．儀表標定；2．編寫方案；3．設備選定。不同點：1．試驗依據：除依據設計圖紙外，依據各個地基處理專項規程，無專項規程的可依據國定行業標準《建筑地基處理技術規范》JGJ792002。2．承壓板面積：應按實際設計樁的置換率選定。復合地基試驗，承壓板面積不是一個固定參數，不同工程，不同設計置換率，承壓板的面積不同。單樁與多樁之分。3．反力裝置多采用堆重、地錨或者錨樁等形式。（二）試驗承壓板標高和試坑開挖1．試驗承壓板標高：規范要求，承壓板高程應與基礎底面設計高程相同，壓板下宜設中粗砂找平層。對復合地基設計中要求有褥墊層時，承壓板下宜鋪設與設計復合地基墊層相應的墊層，墊層厚度宜取50～150mm。2．試坑開挖：試驗標高處的試坑寬度，應不小于承壓板尺寸的3倍。與天然地基土試驗中試坑開挖相同點：注意對試驗土層的保持天然狀態，將樁頂與周圍土體清理在一個水平面，注意保持樁體完整性，鋪設褥墊。（三）試驗加荷等級及沉降穩定標準1．加荷等級《建筑地基處理技術規范》（JGJ79—2002）附錄一規定：加荷等級可分為8～12級，最大加載壓力不宜小于設計要求壓力值的2倍。2．沉降穩定標準規范推薦標準：每加一級荷載，在加荷前后應各讀記壓板沉降量一次。 （四）設備安裝和試驗操作1．設備安裝設備安裝順序：先下后上，先中心后兩側，先輕放承壓板，再盡量一次達到預定位置，再放置千斤頂于其上。注意保持各傳力系統之間結合平穩，重心一致對中，承壓板中心應于其下樁中心相對應。對小承壓板可用兩塊對稱安裝的百分表測讀沉降，對較大承壓板，應安裝四塊百分表測讀壓板沉降。 2．試驗操作試驗前應采取有效的預防措施，防止地基土含水量變化或地基土受到擾動。（五）試驗終止《建筑地基處理技術規范》（JGJ79—2002）規定，當出現下列現象之一時，可終止加荷：1．沉降急劇增大，土被擠出或承壓板周圍出現明顯裂縫；2．承壓板的累計沉降量已大于其寬度或直徑的6%；3．達不到極限荷載，而最大加載壓力已大于設計要求壓力值的2倍。六、試驗資料整理（一）原始讀數的計算復核對位于承壓板上左右兩側百分表的現場記錄讀數，按算術平均值計算，計算出各級荷載下各觀測時間的累計沉降量及沉降增量，確認無誤，試驗人員、記錄者、校核者均應簽字。（二）編制地基（復合地基）靜載試驗結果匯總表對現場原始記錄復核確認無誤后，按按試驗點編制單點壓板靜載試驗結果匯總表： 天然地基（復合地基）靜載試驗結果匯總表序號荷載（kPa）歷時(min)沉降（mm）本級累計本級累計（三）繪制地基土試驗特征曲線依據各試點的試驗結果匯總表，繪制試驗荷載與沉降（ps）曲線，沉降與時間st曲線。（四）試驗曲線的分析地基靜載試驗曲線（ps曲線和st曲線），實際是地基土受力破壞發展過程的反映，對地基變形破壞理論分析提供了較多的信息，有利于綜合判定地基承載力，所以試驗曲線的分析實際是對地基破壞發展過程的研究。地基土在受壓狀態下，變形經歷了三個階段：1．第一階段彈性變形階段：相當于ps曲線的oa部分，地基的變形主要是壓密變形引起， ps曲線降基本呈直線或近似直線段；相應的st曲線各級荷載變化幅度和線形基本相同。在這一階段內可以借用彈性力學解地基中的應力與應變問題。地面下沉主要是地基土壓密下沉帶動周圍地面土體下沉，其地面下沉最大值恰與比例界限拐點(p1)相對應。2．第二階段塑性變形階段：當荷載增到大于相應于a 點的壓力p1時，壓力與沉降不再成直線關系，屬塑性變形階段。此時，ps曲線呈斜率漸增趨勢；相應的st曲線各級荷載的變化幅度也隨之增大。在這一階段中，地基在局部范圍內發生剪切破壞，地面由下沉轉為回升并逐漸超過原地面，表明地基土因塑性變形產生側向擠出致使地面變形上升；當荷載超過比例界限30%～50%以后，地面開始產生放射狀剪切裂紋。3．第三階段破壞階段：相當于ps曲線的bc部分，曲線段驟然變陡；st曲線隨之逐漸變長，即長時間或達24小時沉降仍不穩定；地面隆起變形隨之出現突變的拐點；地面出現環狀裂紋，～1d范圍，放射狀裂紋也逐漸變粗或增長，表明地基土進入破壞階段。以上是正常壓密土產生局部剪切破壞的典型變形特征。根據國內外的研究，地基土破壞類型主要可分為：⑴整體剪切破壞型；⑵局部剪切破壞型；⑶沖剪破壞型，以及它們的亞類。（五）地基承載力特征值的確定因為土的結構性能、密實程度、潮濕程度不同，各類土的地基破壞類型也不盡相同，確定試驗點地基承載力特征值的標準也不全一樣，這不僅與地基破壞特征有關，更受各類建筑物對變形的要求有關。因此，確定地基承載力特征值，既要控制強度，一般至少確保安全系數不小于2，又要用變形控制,確保建筑物不致產生過大沉降。但各類工程仍有所側重，鐵路建筑物一般以強度控制為主、變形控制為輔，房屋建筑物一般以變形控制為主、強度控制為輔。1．天然地基土天然地基土應按《建筑地基基礎設計規范》（GB50007—2002）附錄確定fak值的規定如下：（1）當ps曲線上有比例界限時，取該比例界限所對應的荷載值；（2）當能夠確定極限荷載，且該值小于對應比例界限的荷載值的2倍時，取極限荷載的一半。（3）不能按上述兩款確定時，～，可取s/d=～，但其值不應大于最大加載值的一半。2．復合地基對復合地基《建筑地基處理技術規范》（JGJ79—2002）規定復合地基承載力基本值fak的確定：（1）當壓力～沉降(ps)曲線上極限荷載能確定，而其值不小于對應比例界限的2倍時，可取比例界限；當其值小于對應比例界限的2倍時，可取極限荷載的一半。（2）當壓力～沉降(ps)曲線是平緩的光滑曲線時，可按相對變形值確定：：當以粘性土為主的地基，可取s/b或s/d=（b和d分別為承壓板寬度和直徑，當其值大于2m時，按2m計算）；當以粉土或砂土為主的地基，可取s/b或s/d=。、石灰樁或柱錘沖擴樁復合地基，可取s/b或s/d=；對灰土擠密樁復合地基，可取s/b或s/d=。，可取s/b或s/d=。，當以卵石、圓礫、密實粗中砂為主的地基，可取s/b或s/d=；以粘性土、粉土為主的地基，可取s/b或s/d=。，也可按當地經驗確定相對變形。按相對變形值確定的承載力特征值不應大于最大加載壓力的一半。七、地基承載力特征值確定對天然地基土和復合地基承載力特征值確定的方法基本一致，其要求一個評定區域試驗點不應少于三點，當每點的實測值的極差不超過平均值的30%時，可取其平均值為地基承載力特征值。 （） （）第三節 深層平板載荷試驗深層平板載荷試驗是平板載荷試驗的一種，適用于埋深等于或大于3m和地下水位以上的地基土。深層平板載荷試驗用于確定深部地基土及大直徑樁樁端土層在承壓板下應力主要影響范圍內的承載力及變形模量。 一、試驗設備及規格（一）承壓板載荷試驗宜采用圓形剛性承壓板，根據土的軟硬或巖體裂隙密度選用合適的尺寸，承壓板直徑取800mm，采用厚約300mm的現澆混凝土板或預制的剛性板；可直接在外徑為800mm的鋼環或鋼筋混凝土管樁內澆筑。（二）反力裝置 深層平板載荷試驗的加載反力裝置有壓重平臺反力裝置、地錨反力裝量、錨樁橫梁反力裝置、錨樁（地錨）壓重聯合反力裝置、自平衡反力裝置。l．反力法 當試驗地層的承載力較低、加載量小常采用堆載法或地錨反力法。當地層的承載力高，如砂卵石地層，需加載量大，常采用錨樁或錨樁與堆載相結合的方法。采用上述方法時，反力裝置由反力梁（反力架）、拉桿、地錨（錨樁）、堆載、傳力管等組成。當試驗深度、試驗壓力較大時，常采用扶正器保持傳力管的穩定性。傳力桿根據試驗時所加荷載的大小，可選用Φ21Φ27Φ600，壁厚為100mm的無縫鋼管，管與管之間可用法蘭盤連結。在傳力桿出地面后，常用斜拉桿把傳力桿固定在地面，防止傳力桿在受壓時失穩。 2．自平衡法 自平衡法的反力通過支撐及護壁直接傳遞給試井周圍的土層。當試驗土層的承載力較低時，如土層等，可直接采用撐壁的方法，將荷載作用于試井周圍側壁的土層中。當試驗土層的承載力較高，如砂卵石層等，可采用井圈護壁做為反力，若井壁土層的穩定性較差時，護壁可分節施工，當土層穩定性好時，可一次施工完畢。（三）位移量測裝置 在深層平板載荷試驗中，位移基準梁的設置對位移的量測非常重要，當基準梁設置在試坑的底部時，雖位移量測比較方便，但固定基準梁的位置由于離載荷板的距離較近，在試驗中隨載荷板上施加荷載的增大也會產生一定的下沉，量測到的位移偏小。因而在深層平板載荷試驗中，位移基準梁常設置在地面上，采用專用的位移測量桿把承壓板的位移反映