地下工程常规检测技术
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(1)当P-S 上有明显的比例界限时,取该比例界限所对应的荷载值。
(2)当极限荷载能确定,且该值小于对应比例界限的荷载值的1.5 倍时,取荷 载极限的一半。
(3)不能按上述两点确定时,如承压板面积为2500-5000cm² ,对低压缩性土 和砂土,可取S/B=0.01-0.015所对应的荷载值;对中、高压缩性土,可取 S/B=0.02所对应的荷载值(S、B分别为沉降量和承压板的宽度或直径)。
(7)如达不到极限荷载,则最大压力应达到预期设计压力的两倍或超过 第一拐点至少三级荷载。
(8)当需要卸荷观测回弹时,每级卸荷量可为加荷量的2倍,历时1h , 每隔15min观测一次。荷载完全卸除后,继续观测3h 。Βιβλιοθήκη Baidu
(三)静力载荷测试成果
载荷试验结束后,应对试验的原始数据进行检查和校对,整 理出荷载与沉降量、时间与沉降量汇总表。然后,绘制压力P与沉 降量S关系曲线。该曲线是确定地基承载力、地基土变形模量和上 的应力- 应变关系的重要依据。
P- S曲线特征值的确定及应用:
(1)当P- S曲线具有明显的直线段及转折点时,一般将直线 段的终点(转折点)所对应的压力( Pcr)定为比例界限值(临 塑荷载),将曲线陡降段的渐近线和表示压力的横轴的交点定为 极限界限值( Pu)
(2)当曲线无明显直线段及转折点时(一般为中、高压缩性土),可用 下述方法确定比例界限Pcr :
即用油压千斤顶加荷,用地锚提供反力。由于此法加荷方便,劳动 强度相对较小,已被广泛采用,并有定型产品。
载荷试验加载类型
3、 沉降观测装置
沉降观测仪表有百分表、沉降传感器(电测位移计)或水准仪等。 只要满足所规定的精度要求及线性特性等条件,可任意选用其中一种来 观测承压板的沉降。由于载荷试验所需荷载很大,要求一切装置必须牢 固可靠、安全稳定。
第八章 地下工程常规检测技术
8.1 载荷试验
为了取得工程设计所需要的反映地基岩土体物理、力学、水 理性质指标,以及含水层参数等定量指标。要求对上述性质进行 准确的测试工作,这种测试仅靠勘探中采取岩土样品在实验室内 进行实验往往是不够的。
实验室一般使用小尺寸试件,不能完全确切地反映天然状态 下的岩土性质,特别是对难于采取原状结构样品的岩土体。因而 有必要在现场进行试验,测定岩土体在原位状态下的力学性质及 其他指标,以弥补实验室测试的不足。
在现场没有现成的承压板时可以采用砖砌的承压台,但要保证有足够的 强度和刚度。
2、 加荷装置
加荷装置包括压力源。载荷台架或反力构架。加荷方式可分为两 种,即重物加荷和油压千斤顶反力加荷。 重物加荷法
即在载荷台上放置重物,如铅块等。由于此法笨重,劳动强度大, 加荷不便,目前已很少采用。其优点是荷载稳定,在大型工地常用。 油压千斤顶反力加荷法
(5)观测每级荷载下的沉降。
其要求是:
① 沉降相对稳定法(常规慢速法)
每级加荷后,按间隔10、10、10、15、15(min),以后每 隔半小时测读一次沉降量,当在连续2 h内,每小时的沉降量小 于0.1 mm时,则认为已趋稳定,可加一下级荷载。
② 沉降非稳定法(快速法)
自加荷操作历时的一半开始,每隔15 min观测一次沉降量, 每级荷载保持2 h,即可施加下一级荷载。
①在某一级荷载压力下,其沉降增量ΔSn超过前一级荷载压力下的沉降增 量ΔSn-1的两倍的点所对应的压力,即为比例界限Pcr 。
②绘制lgP~lgS(P~ΔS/ΔP)曲线,曲线上的转折点所对应的压力即为 比例界限Pcr 。其中ΔP为荷载增量,ΔS为相应的沉降增量。
(四)试验成果的应用
1、 确定地基土承载力基本值fak
(3)安装设备,其安装次序与要求: ①安装承压板前应整平试坑底面,铺设 1-2cm厚的中砂垫层,并用水
平尺找平,以保证承压板与试验面平整均匀接触。 ②安装千斤顶、载荷台架或反力构架。其中心应与承压板中心一致。 ③安装沉降观测装置。其支架固定点应设在不受土体变形影响的位置
上,沉降观测点应对称放置。
(4)加荷(压)
③ 等沉降速率法
控制承压板以一定的沉降速率沉降,测读与沉降相应所施 加的荷载,直至试验达到破坏状态。
(6)尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力,以评价承载力的安全度。 当测试出现下列情况之一时,即认为地基土已达极限状态,可终止试验. ①承压板周围的土体出现裂缝或隆起; ②本级荷载的沉降量大于前级荷载的沉降量的5倍,荷载~沉降曲线出 现明显陡降; ③总沉降量等于或大于承压板宽度(或直径)的0.06; ④在某一荷载下,24h 内沉降速率不能达到稳定标准。
08:27
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(一)仪器设备
载荷试验的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。 目前,组合型式多样,成套的定型设备已应用多年。
1、 承压板 ① 钢制承压板
适用于各种土层,承压板面积一般为0.25~1.0 m2,承压板需要有一定 厚度和足够刚度。 ② 钢筋混凝土承压板
在现场制作,承压板面积可达1.0 m2以上,适用于特殊目的,在多桩复 合地基载荷试验时,由于压板面积大,常用现浇的钢筋混凝土板。 ③ 砖砌承压台
①测试之前,应在坑底预留20-30cm 厚的原土层,待测试将开始时再 挖去,并立即放入载荷板。
②对软粘土或饱和的松散砂,在承压板周围应预留20-30cm厚的原土 作为保护层。
③在试坑底板标高低于地下水位时,应先将水位降至坑底标高以下, 并在坑底铺设2cm厚的砂垫层,再放下承压板等,待水位恢复后进行试验。
有常规慢速法和快速法两种加荷(压)方式
安装完毕,即可分级加荷。加荷(压)等级宜取10~12级,并不应 少于8级。测试的第一级荷载,应将设备的重量计入,且宜接近所卸除 土的自重(相应的沉降量不计)。以后每级荷载增量,一般取预估测试 土层极限压力的1/8-1/10 。当不宜预估其极限压力时,对较松软的土, 每级荷载增量可采用10-25KPa;对较坚硬的土,采用50KPa;对硬土及 软质岩石,采用100KPa。
(二)试验要点
(1)载荷试验一般在方形试坑中进行。试坑底的宽度应不小于承压板宽度 (或直径)的3倍,以消除侧向土自重引起的超载影响,使其达到或接近 地基的半空间平面问题边界条件的要求。试坑应布置在有代表性地点,承 压板底面应放置在基础底面标高处。
(2)为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构,应做到以下几点:
(2)当极限荷载能确定,且该值小于对应比例界限的荷载值的1.5 倍时,取荷 载极限的一半。
(3)不能按上述两点确定时,如承压板面积为2500-5000cm² ,对低压缩性土 和砂土,可取S/B=0.01-0.015所对应的荷载值;对中、高压缩性土,可取 S/B=0.02所对应的荷载值(S、B分别为沉降量和承压板的宽度或直径)。
(7)如达不到极限荷载,则最大压力应达到预期设计压力的两倍或超过 第一拐点至少三级荷载。
(8)当需要卸荷观测回弹时,每级卸荷量可为加荷量的2倍,历时1h , 每隔15min观测一次。荷载完全卸除后,继续观测3h 。Βιβλιοθήκη Baidu
(三)静力载荷测试成果
载荷试验结束后,应对试验的原始数据进行检查和校对,整 理出荷载与沉降量、时间与沉降量汇总表。然后,绘制压力P与沉 降量S关系曲线。该曲线是确定地基承载力、地基土变形模量和上 的应力- 应变关系的重要依据。
P- S曲线特征值的确定及应用:
(1)当P- S曲线具有明显的直线段及转折点时,一般将直线 段的终点(转折点)所对应的压力( Pcr)定为比例界限值(临 塑荷载),将曲线陡降段的渐近线和表示压力的横轴的交点定为 极限界限值( Pu)
(2)当曲线无明显直线段及转折点时(一般为中、高压缩性土),可用 下述方法确定比例界限Pcr :
即用油压千斤顶加荷,用地锚提供反力。由于此法加荷方便,劳动 强度相对较小,已被广泛采用,并有定型产品。
载荷试验加载类型
3、 沉降观测装置
沉降观测仪表有百分表、沉降传感器(电测位移计)或水准仪等。 只要满足所规定的精度要求及线性特性等条件,可任意选用其中一种来 观测承压板的沉降。由于载荷试验所需荷载很大,要求一切装置必须牢 固可靠、安全稳定。
第八章 地下工程常规检测技术
8.1 载荷试验
为了取得工程设计所需要的反映地基岩土体物理、力学、水 理性质指标,以及含水层参数等定量指标。要求对上述性质进行 准确的测试工作,这种测试仅靠勘探中采取岩土样品在实验室内 进行实验往往是不够的。
实验室一般使用小尺寸试件,不能完全确切地反映天然状态 下的岩土性质,特别是对难于采取原状结构样品的岩土体。因而 有必要在现场进行试验,测定岩土体在原位状态下的力学性质及 其他指标,以弥补实验室测试的不足。
在现场没有现成的承压板时可以采用砖砌的承压台,但要保证有足够的 强度和刚度。
2、 加荷装置
加荷装置包括压力源。载荷台架或反力构架。加荷方式可分为两 种,即重物加荷和油压千斤顶反力加荷。 重物加荷法
即在载荷台上放置重物,如铅块等。由于此法笨重,劳动强度大, 加荷不便,目前已很少采用。其优点是荷载稳定,在大型工地常用。 油压千斤顶反力加荷法
(5)观测每级荷载下的沉降。
其要求是:
① 沉降相对稳定法(常规慢速法)
每级加荷后,按间隔10、10、10、15、15(min),以后每 隔半小时测读一次沉降量,当在连续2 h内,每小时的沉降量小 于0.1 mm时,则认为已趋稳定,可加一下级荷载。
② 沉降非稳定法(快速法)
自加荷操作历时的一半开始,每隔15 min观测一次沉降量, 每级荷载保持2 h,即可施加下一级荷载。
①在某一级荷载压力下,其沉降增量ΔSn超过前一级荷载压力下的沉降增 量ΔSn-1的两倍的点所对应的压力,即为比例界限Pcr 。
②绘制lgP~lgS(P~ΔS/ΔP)曲线,曲线上的转折点所对应的压力即为 比例界限Pcr 。其中ΔP为荷载增量,ΔS为相应的沉降增量。
(四)试验成果的应用
1、 确定地基土承载力基本值fak
(3)安装设备,其安装次序与要求: ①安装承压板前应整平试坑底面,铺设 1-2cm厚的中砂垫层,并用水
平尺找平,以保证承压板与试验面平整均匀接触。 ②安装千斤顶、载荷台架或反力构架。其中心应与承压板中心一致。 ③安装沉降观测装置。其支架固定点应设在不受土体变形影响的位置
上,沉降观测点应对称放置。
(4)加荷(压)
③ 等沉降速率法
控制承压板以一定的沉降速率沉降,测读与沉降相应所施 加的荷载,直至试验达到破坏状态。
(6)尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力,以评价承载力的安全度。 当测试出现下列情况之一时,即认为地基土已达极限状态,可终止试验. ①承压板周围的土体出现裂缝或隆起; ②本级荷载的沉降量大于前级荷载的沉降量的5倍,荷载~沉降曲线出 现明显陡降; ③总沉降量等于或大于承压板宽度(或直径)的0.06; ④在某一荷载下,24h 内沉降速率不能达到稳定标准。
08:27
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(一)仪器设备
载荷试验的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。 目前,组合型式多样,成套的定型设备已应用多年。
1、 承压板 ① 钢制承压板
适用于各种土层,承压板面积一般为0.25~1.0 m2,承压板需要有一定 厚度和足够刚度。 ② 钢筋混凝土承压板
在现场制作,承压板面积可达1.0 m2以上,适用于特殊目的,在多桩复 合地基载荷试验时,由于压板面积大,常用现浇的钢筋混凝土板。 ③ 砖砌承压台
①测试之前,应在坑底预留20-30cm 厚的原土层,待测试将开始时再 挖去,并立即放入载荷板。
②对软粘土或饱和的松散砂,在承压板周围应预留20-30cm厚的原土 作为保护层。
③在试坑底板标高低于地下水位时,应先将水位降至坑底标高以下, 并在坑底铺设2cm厚的砂垫层,再放下承压板等,待水位恢复后进行试验。
有常规慢速法和快速法两种加荷(压)方式
安装完毕,即可分级加荷。加荷(压)等级宜取10~12级,并不应 少于8级。测试的第一级荷载,应将设备的重量计入,且宜接近所卸除 土的自重(相应的沉降量不计)。以后每级荷载增量,一般取预估测试 土层极限压力的1/8-1/10 。当不宜预估其极限压力时,对较松软的土, 每级荷载增量可采用10-25KPa;对较坚硬的土,采用50KPa;对硬土及 软质岩石,采用100KPa。
(二)试验要点
(1)载荷试验一般在方形试坑中进行。试坑底的宽度应不小于承压板宽度 (或直径)的3倍,以消除侧向土自重引起的超载影响,使其达到或接近 地基的半空间平面问题边界条件的要求。试坑应布置在有代表性地点,承 压板底面应放置在基础底面标高处。
(2)为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构,应做到以下几点: