巖土體測試載荷試驗

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1、第2章載荷試驗第一節(jié)概述第二節(jié)試驗的基本原理及儀器設備第三節(jié)試驗技術要求和步驟第四節(jié)試驗資料整理第五節(jié)成果應用第六節(jié)螺旋板載荷試驗簡介概述（地基基礎的一般知識）1.建筑物、地基、基礎的關系2.地基基礎的類型3.對地基和基礎的一般要求4.地基和基礎的常用檢測方法1.建筑物、地基、基礎的關系一個完整的建筑體系包括了上部結(jié)構(gòu)、基礎與地基三個組成部分，三者構(gòu)成一個相互依存的整體，具有各自的功能。上部結(jié)構(gòu)是完成設計預定功能的主體結(jié)構(gòu)?；A通常指建筑物最下端與地基直接接觸并經(jīng)過了特殊處理的結(jié)構(gòu)部件。地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷載并維持建筑物穩(wěn)定的巖土體。請看圖例。圖1房屋建筑體

2、系的組成樓層（上部結(jié)構(gòu)）基礎（下部結(jié)構(gòu)）地基橋跨（上部結(jié)構(gòu)）橋墩（下部結(jié)構(gòu)）地基地基基礎（下部結(jié)構(gòu)）圖2橋梁建筑體系的組成2.地基基礎的類型（1）地基的類型（2）基礎的類型3.對地基和基礎的一般要求保證建筑物的安全和正常使用，充分發(fā)揮地基的承載能力。安全保證是第一位的。此外尚應注意經(jīng)濟與安全的協(xié)調(diào)。4.地基和基礎的常用檢測方法地基檢測方法：靜載試驗，靜力觸探，動力觸探，標準貫入。承載力與變形指標檢測常用靜載試驗，均勻性與密實程度檢測常用靜力觸探、動力觸探和標準貫入。樁基礎檢測方法：靜載試驗，低應變，高應變，超聲波，鉆芯。承載力檢測常用靜載試驗（單樁，深井）和高應變，強度與

3、完整性檢測常用低應變、超聲波和鉆芯法。圖2-2錨樁反力梁系統(tǒng)的設備布置鋼絞線錨樁基準梁千斤頂承壓板支墩鋼板工字鋼錨具反力梁1.1試驗設備和方法一、試驗設備目前國內(nèi)采用的試驗裝置，大體可歸納為由承壓板、加荷系統(tǒng)、反力系統(tǒng)、觀測系統(tǒng)四部分組成。設備的具體布置方式有如下兩種：百分表堆載荷載板主梁平臺千斤頂圖2-1堆載平臺系統(tǒng)的設備布置一、載荷試驗的定義載荷試驗是一項使用最早、應用最廣泛的原位試驗方法，它是現(xiàn)場在一定尺寸的剛性承壓板上分級施加靜荷載，測定承壓板下應力主要影響范圍內(nèi)的天然地基、單樁或復合地基巖土的承載力和變形特性。本章主要涉及天然地基的載荷試驗。第一節(jié)概述二、荷載試

4、驗的分類根據(jù)承壓板的形式和設置深度不同，可以將試驗分成三種：1.淺層平板載荷試驗，適用于淺層地基土；2.深層平板載荷試驗，適用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土；3.螺旋板載荷試驗，適用于深層地基或地下水位以下的地基土。本章主要涉及的是淺層平板載荷試驗，螺旋板載荷試驗作補充介紹。三、載荷試驗的目的荷載試驗可用于以下目的：（1）根據(jù)荷載－沉降關系線（p-s曲線），確定地基土的承載力；p-s曲線上的比例界限壓力、極限壓力，可以為評定地基土的承載力提供依據(jù)。（2）計算土的變形模量（排水或不排水的）；（3）估算地基土的不排水抗剪強度及極限填土高度；（4）確定地基土的基床反力系數(shù)

5、。（5）估算地基土的固結(jié)系數(shù)。淺層平板載荷試驗適用于地表淺層地基、特別適用于各種填土、含碎石的土類。由于試驗比較簡單、直觀，因此，多年來應用廣泛。但是，在應用時，應對本方法的下述局限性給予充分的關注：（1）平板載荷試驗的影響深度范圍不超過兩倍承壓板寬度（或直徑），故只能了解地表淺層地基土的特性。（2）承壓板的尺寸比實際基礎小，在剛性承壓板邊緣產(chǎn)生塑性區(qū)的開展，更易造成地基的破壞，使預估的承載力偏低。（3）載荷板試驗是在地表進行的，沒有埋置深度所存在的超載，也會降低承載力。（4）試驗時的加載速率比實際工程快得多，對透水性較差的軟粘土，其變形狀況與實際有較大差異，由此確定的參

6、數(shù)也有較大差異。（5）小尺寸剛性承壓板下土中的應力狀態(tài)極復雜，由此推求的變形模量只能是近似的。四、荷載試驗的適用條件在擬建建筑物場地上將一定尺寸和幾何形狀（圓形或方形）的剛性板，安放在被測的地基持力層上，逐級增加荷載，并測得每一級荷載下的穩(wěn)定沉降，直至達到地基破壞標準，由此可得到荷載（p）－沉降（s）曲線（即p－s曲線）。典型的平板載荷試驗p－s曲線可劃分為三個階段：第二節(jié)試驗的基本原理及儀器設備一、試驗的基本原理圖2－1平板載荷試驗p－s曲線（1）直線變形階段：p－s曲線為直線段（線性關系），對應于此段的最大壓力p0，稱為比例界限壓力（也稱為臨塑壓力），土體以壓縮變形為

7、主。（2）剪切變形階段：當壓力超過p0，但小于極限壓力pu時，壓縮變形所占比例逐漸減少，而剪切變形逐漸增加，p－s線由直線變?yōu)榍€，曲線斜率逐漸增大。（3）破壞階段：當荷載大于極限壓力pu時，即使維持荷載不變，沉降也會急劇增大，始終達不到穩(wěn)定標準。用力學原理進行解釋：（土力學）圖2-2變形曲線三階段及相應地基破壞情況直線變形階段：受荷土體中任意點產(chǎn)生的剪應力小于土體的抗剪強度，土的變形主要由土中空隙的壓縮引起，并隨時間趨于穩(wěn)定?？梢杂脧椥岳碚撨M行分析。剪切變形階段：土體除了豎向壓縮變形之外，在承壓板的邊緣已有小范圍內(nèi)土體承受的