桥涵地基承载力检测
地基承载力计算公式(附小桥涵地基承载力检测)
地基承载力计算公式(附小桥涵地基承载力检测)【摘要】简明列出太沙基、汉森、魏锡克、梅耶霍夫、沈珠江、普兹列夫斯基、王长科等地基承载力理论计算公式。
下面用TXT文本简明列出太沙基、汉森、魏锡克、梅耶霍夫、沈珠江、普兹列夫斯基、王长科等地基承载力理论计算公式,供参考使用。
适于标准受压,只考虑基础宽度、超载影响,不考虑其他诸如倾斜等因素。
1、太沙基(Terzaghi)地基极限承载力qu公式qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ其中Nc=(Nq-1)*cotφNq=exp(π*tanφ) * tan²(45+φ/2)Nγ= 6 * φ / (40 -φ)式中c、φ分别表示土的粘聚力、内摩擦角,B表示基础宽度。
以下同。
2、汉森(Hansen)地基极限承载力qu公式qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ其中Nc=(Nq-1)*cotφNq=exp(π*tanφ) * tan²(π/4+φ/2)Nγ = 1.5 * Nc * tan²φ3、梅耶霍夫(Meyerhof)地基极限承载力qu公式qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ其中Nc=(Nq-1) * cotφNq=exp(π*tanφ)*tan²(π/4+φ/2)Nγ = (Nq - 1) * tan(1.4 * φ)4、魏锡克(Vesic)地基极限承载力qu公式qu=c*Nc+q*Nq+0.5*γ*B*Nγ其中Nc=(Nq-1) * cotφNq=exp(π*tanφ) * tan²(π/4+φ/2)Nγ = 2 * (Nq + 1) * tanφ5、沈珠江地基极限承载力qu公式qu= (1 + d / B) ^ (1 / 3) * (c / tanφ * (Nq - 1) + 0.5 * γ * b * Nγ)其中Nq=exp(π*tanφ)*tan²(π/4+φ/2)Nγ = (Nq - 1) * sinφ6、普兹列夫斯基临塑荷载pcr和临界荷载p(1/4)pcr= Mc * c + Mq * qp(1/4)= Mc * c + Mq * q + (1 / 4) * Mγ* γ * B其中Mc = π/ tanφ / (1 / tanφ +φ- π/ 2)Mq = (1 / tanφ +φ+ π/ 2) / (1 / tanφ + φ- π/ 2)Mγ= π / (1 / tanφ +φ- π/ 2)经推导,广义临界荷载p(1/n)p(1/n)= Mc * c + Mq * q + (1 / n) * Mγ* γ * B7、王长科地基第一拐点承载力q1公式q1 = c * Nc + q * Nq + 0.5 * γ * B * Nγ其中Nc = 2 * tan³(45+φ/2)Nq = (tan(45+φ/2)) ^ 4Nγ = (Nq - 1) * tan(45+φ/2)小桥涵地基承载力检测《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000(P28)“小桥涵的地基检验可采用直观法或触探方法,必要时可进行土质试验”。
桥涵地基承载力检测方法
桥涵地基承载力检测方法
桥涵地基承载力检测方法:
①文献调研收集项目所在地地质报告水文资料气象数据等信息为后续勘察提供参考依据;
②现场踏勘组织技术人员赴实地考察地貌特征土壤类型地下水位等自然条件并做好记录;
③钻探取样选取代表性位置布置钻孔使用岩芯钻机取出不同深度土样送至实验室进行物理力学性能测试;
④承压板试验在选定平缓开阔地带埋设圆形钢板然后逐级加压观测沉降量由此推算极限承载力;
⑤静力触探利用装备有电阻应变片的探头垂直插入土层底部电流变化反映阻力大小进而反演土质参数;
⑥动力触探类似于前者但通过锤击方式使探杆快速前进根据贯入难度判断承载潜力适用于砂砾石层;
⑦标准贯入试验将特制钻头打入预定深度记录所需锤击数N值越大说明密实度越高承载力越强;
⑧十字板剪切适用于饱和软粘土条件下直接测量原位不排水抗剪强度为稳定分析提供直接依据;
⑨水平载荷试验对于承受侧向压力较大的桥台翼墙需专门设计模拟实际工况考核其抗滑稳定性;
⑩原位波速测量通过激发接收地震波信号分析传播速度衰减规律反演介质弹性模量泊松比等关键参数;
⑪数值模拟基于有限元无限元等计算方法建立三维地基模型施加荷载边界条件预测变形破坏模式;
⑫综合评价将上述多种手段获取数据汇总起来进行综合分析比对找出最不利组合确定最终设计参数。
关于公路桥涵地基承载力检测的分析
关于公路桥涵地基承载力检测的分析作者:何秋菊来源:《城市建设理论研究》2013年第08期摘要:近几年来,随着我国公路建设的不断发展,相关部门对公路桥涵地基承载力的要求也越来越高,其不仅是公路建设的基础,也是公路安全运行的一个重要保障。
因此,确保桥涵地基承载力具有足够的稳定性是不容忽视的。
本文首先对公路桥涵地基承载力进行介绍,并在此基础上分析目前我国公路建设中的桥涵地基承载力的检测工作,为我国今后公路建设和发展提供一定的参考依据。
关键词:公路桥涵;地基承载力;检测Abstract: in recent years, with the continuous development of highway construction in China, the relevant departments on the bearing capacity of highway bridge and culvert foundation are increasingly high requirements, it is not only the foundation of highway construction, an important guarantee for safe operation of highway. Therefore, ensure sufficient stability bearing capacity of bridge and culvert foundation can not be ignored. This paper first introduces the foundation bearing capacity of highway bridges and culverts, detection and analysis of the bearing capacity of bridge and culvert foundation in highway construction in our country and on this basis, to provide some reference for the future of China's highway construction and development.Keywords: highway bridge; foundation bearing capacity; detection中图分类号: F540.8文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)地基承载力指的是地基本身所具备的承担荷载的能力。
地基承载力检测标准
地基承载力检测标准地基承载力检测是土木工程中非常重要的一项工作,它对于建筑物的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
地基承载力检测标准是指在进行地基承载力检测时所需遵循的一系列规范和要求,其目的是保证检测结果的准确性和可靠性,从而为工程设计和施工提供科学依据。
首先,地基承载力检测标准应当包括检测方法和要求。
在选择地基承载力检测方法时,应根据实际工程情况和地质条件,合理选择静载荷试验、动力触探试验、动力触探试验等不同的检测方法。
在进行地基承载力检测时,应当严格按照相关规范和标准的要求进行操作,确保检测数据的准确性和可靠性。
其次,地基承载力检测标准还应包括检测数据的处理和分析要求。
在进行地基承载力检测时所得到的数据需要进行科学的处理和分析,以得出准确的地基承载力参数。
检测数据的处理和分析应当符合相关规范和标准的要求,确保检测结果的科学性和可靠性。
另外,地基承载力检测标准还应包括检测报告的编制要求。
检测报告是地基承载力检测工作的总结和成果,它应当包括检测方法、过程、结果和分析等内容。
检测报告的编制应当遵循相关规范和标准的要求,确保报告内容的完整性和准确性。
总的来说,地基承载力检测标准是土木工程中非常重要的一项规范和要求,它对于保证工程建设的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
只有严格遵循地基承载力检测标准的要求,才能够得到准确可靠的检测结果,为工程设计和施工提供科学依据,保障工程的安全性和可靠性。
在实际工程中,我们应当充分重视地基承载力检测工作,严格遵循相关标准和规范的要求,确保地基承载力检测工作的科学性和可靠性。
只有如此,才能够保证工程建设的安全性和稳定性,为人们的生命和财产安全提供坚实的保障。
公路桥涵地基承载力检测
公路桥涵地基承载力检测摘要:,路桥建设是发展国民经济的一项关键,伴随着社会经济的不断发展,路桥建设进程逐渐加快,对于路桥工程检测也产生了极高的需求量。
随着工程建设规模日益拓展和延伸,在路桥应用阶段中也生产较多的问题和存在。
例如地基承载力较低,与标准要求不相符而增加了路桥受损和塌陷问题出现概率。
为了避免产生路桥地基承载力与标准要求不相符的现象,就需要加大施工力度,动态性的检验地基承载力。
在本篇文章中就全面论述了公路桥涵地基承载力的检测要点。
关键词:公路桥涵;地基承载力;检测要点在公路桥涵施工作业前期阶段中,一般结合实际情况,动态性的检验地基承载力,一旦地基承载力较弱,将不利于提升公路桥涵等构造物的稳定性。
公路桥涵地基承载力检测的准确性和可靠性决定了公路桥涵整体施工质量的提升。
这就必须采取合理的方式全面检验。
文章中结合公路桥涵检测的作用,判断了影响因素,提出了合理的检测方式。
1、公路桥涵地基承载力的概念在桥梁建设过程中,地基是十分重要的一项基础,同时也是桥梁体系中不可缺少的一方面。
无论是何种类型的建筑,当没有处于坚硬的基础上,必定会产生各种各样的问题。
基于此,加大地基基础探究力度极为关键。
天然地基和钢筋混凝土不一样,有着一定的稳定性,虽然通过研究岩土各项物理学性能,让人们对岩土有了深入内部的了解,不过因为周围环境处于不断变化的状态,岩土性质的变异程度非常大,难以精准的掌握。
地基承载力是地基土单位面积中承受荷载的能力,一般把地基不致失稳的地基土单位面积本身承受的最大荷载称之为极限荷载力。
在工程设计过程中,务必增强地基的稳定性,有效的限制构造物基础基地的压力不可以超出地基的容许承载力。
所以地基容许承载力应当重点考虑安全储备以后的地基承载力。
2、地基承载力评定产生影响的因素分析2.1地基土的成因和堆积当前,地基土形成年代和所受的外力以及不同环境,可以把地基土划分为多种类型。
第一,残积土。
残积累土指的是被风力侵蚀或者搬运过程中残留的碎屑堆积物,一般在平顶山区、缓山坡、沙丘地带等区域得到了普遍分布。
桥梁工程地基与基础的试验检测—地基承载力检测
铸铁板、混凝土板或钢筋混凝土板,常用的是加肋钢板。 无论选用什么样材质的承压板,都要求承压板具有足够 的刚度、板底平整光滑、板的尺寸中心和传力重心一致、 搬运和安装方便,在使用过程中不易变形。
承压板的形状有圆形和方形的两种,也有根据试验 的具体要求采用矩形承压板。
《建筑地基基础设计规范》中称为地基承载力的特征值,《公路桥涵地基 与基础设计规范》中称为地基的容许承载力。
确定地基承载力的方法
1.现场原位测试法: •堆载进行荷载试验; •标准贯入实验; •动力及静力触探等;
2.按理论公式计算: 用公式计算持力层地基承载力 是否满足,再结合建筑物对沉 降的要求确定地基允许承载力
(1)对于软土、新近沉积土和人工填土,或用载荷试验 确定黄土湿陷性时,承压板尺寸不应小于0.50 ㎡ ;
(2)对于一般粘性土地基,常用0.25-0.5 ㎡的承压板; (3)对于碎石类土,承压板直径(或宽度)应为最大碎 石直径的10~20倍; (4)对于岩石类土或均质密实土,如老粘土或密实砂土 ,以0.10 ㎡为宜.
加载方式一般采用分级维持荷载沉降相对稳定法(通常 称为慢速法);有地区经验时,也可采用分级加荷沉降非稳 定法(通常称为快速法)或等沉降速率法。
加荷等级宜取10~12级,并不应小于8级。最大加载量 不应小于地基土承载力设计值的2倍,荷载的量测精度应控制 在最大加载量的±1%以内。
第一级荷载(包括设备自重)宜接近挖除土柱的自重, 其相应沉降不计。对软土地基每级荷载增量10-25kPa;对一 般粘性土和中密砂土地基25-50kPa;对坚硬粘性土、密实砂 土和碎石土50-100kPa。
地基承载力检测
二、地基承载力检测
桥涵地基的容许承载力,可根据地质勘测(室内土 工试验)、原位测试、野外荷载试验、邻近旧桥涵 调查对比,以及既有的建筑经验和理论公式的计算 综合分析确定。 常用的原位测试方法包括:载荷试验(平板载荷试验 PLT和螺旋板载荷试验SPIT);静力触探(圆锥静力 触探CPT和孔压静力触探CPTU);动力触探(圆锥动 力触探DPT和标准贯入试验SPT);十字板剪切试验 (VST);旁压试验(预钻旁压试验PMT和自钻旁压试 验SBP);现场剪切试验(SST);波速试验(单孔检层 法:上孔或下孔法;跨孔法;面波法)等。
1)钻探成孔:采用回转钻进,当钻至实验土层标高以 上0.15米处时,应停止钻进,仔细清除孔内残土至设计 标高。当在地下水位以下的土层进行实验时,应使孔 内水位高于地下水位,以免出现涌砂和塌孔。必要时 应下套管或用泥浆护壁。 2)贯入:将贯入器放入孔内,提升穿心锤。穿心锤自 动落锤,将贯入器以每分钟15~30击打入土中0.15米。 然后以每分钟15~30击打入土中0.3米,记录锤击数 N63.5。当土层较硬时,若累计击数已达50击,而贯入 深度未达0.3米时,应终止试验,记录实际贯入度以及 累计锤击数n,按下式计算贯入0.3米时的锤击数: N=30n/ΔS,ΔS对应锤击数n的贯入度(cm)。 3)土样描述和试验:旋转钻杆,然后提出贯入器,取 贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录,并量测其强 度。将需要保存的土样仔细包装、编号,以备实验之 用。 4)重复上述步骤,进行下一深度的贯入实验,直到所 需深度。深度间距为1.0m或2.0m。
6.承载力特征值的确定应符合下列规定: (1)当P-S曲线上有比例界限时,取该比 例界限所对应的荷载值; (2)当极限荷载小于对应比例界限的荷载 值的2倍时,取极限荷载值的一半; (3)曲线上没有明显的3个阶段,可以取 相应于沉降S等于荷载板宽度(或直径)B的2 %时的荷载作为地基的容许承载力。
论公路桥涵地基承载力的检测
地基承载力是指地基土单位面积上所能承受荷
载的能力 , k a 。 以 P 计 通常把地基不致失稳的地基土 单位面积上所能承受的最大荷载称为极 限荷载力 , 由于工程设计中必须确保地基有足够的稳定性 ,必
地质原位测试 。轻型动力触探适用于确定浅部的填
土、 砂土、 粉土、 黏性土地基承载力 ; 重型和特重触探 主要用于确定中砂以上的砂类土和碎石类土、软岩 的地基承载力。动力触探设备类型和规格见表 1 。
论公路桥涵地基承载力的检测
王志强
( 山西省交通科学研 究院, 山西 太原 00 0 ) 30 6
摘要 : 结合公路桥涵地基承载力的检测、 检测依据以及评定中出现的问题 , 查阅了相 关领 域大量文献, 通过认真对比、 分析, 并结合公路工程 实践 , 确定了桥涵地基承载力的检测方法
及依据, 为以后公路桥 涵地基承栽力检测提供参考。
探贯入 1 m时 的锤击数 。对轻型 动力触探 ,当 0c No 0 1 >10或贯人 1 m锤击数超过 5 5c 0时 ,可停止
试验 ; 对重型动力触探 , 当连续三次 N >5 时可 6 . 0
停止试验或改为特重型动力触探 。
Ⅳ, ( 6 , () 1
标 准贯人实验锤击数反 映了土层的松密和软硬程
设备混淆 , 检测结果过于简单 , 造成检测数据失真 : 不分适用条件 , 机械地套用检测方法 , 特别是对于重
要工程或地质条件复杂时 ,没有进行必要 的室内外
试验 , 简单得 出地基容许承载力 , 使构造物地基承载 力无法评定 。针对 目前地基承载力检测的现状 ,有
液性指数 ,等指数采用 7 平衡锥测定的数 L 6g
规定桥涵地基的容许承载力可根据地质勘测 、原位 测试 、 野外荷载试验以及邻近 旧桥涵调查对 比, 由经
浅议公路桥涵地基承载力的检测
2 地 基 承 载 力 检测 方法
校正
《 公路桥涵施工技术规范》 0 1 2 0 脚 4 — 0 0中规定 了地基检验方法 . N’ ∞= () 2 式 中: 幅 r 重型动力触探校正后击数 . 1c N’3 一 击/ 0m: 按照桥涵大 小 、 地基土质复杂 ( 如溶 洞、 断层 、 软弱夹层 、 易溶岩等 ) 情 N广 ∞ 重型动力触探 实测击数 , 1c 击/ 0m; 况及结构对地基有无特殊要求 , 可采用以下检查方法 : a— — 杆长击数校正系数 ①小桥 涵的地基检验 : 可采用 直观或触探方法 . 必要 时可进行土 取得校正后的动力触探击数之后 . 应绘制动校正后击数与贯人深 质试验 : 确定该层 动力触探有效击数 的算术平均值 . 以地基基本 用 ②大 、 中桥和地基 土质复杂 、 结构对地基有特殊要求的地基检验 . 度 曲线 图, 按表 2 确定一般黏性 般采用 触探和钻探 ( 钻深 至少 4 ) m 取样 做土工试验 . 或按设计 要求 承载力的确定。根据 轻型动力触探实测平均值 . 土地基 的基本承 载力 ; 根据重 型动力 触探实测平均值 . 按表 3 确定 中 进行荷载试验。 砂一砂砾地基的基本承载力 . 按表 4 确定碎石类土地基的基本承载力 ③特大桥按设 计要求处理 表 2 一般黏性 土地基 的基本承载力 a 。 这里所 提的触探 , 包括动力触探和静力触探两种。动力触探又分
o公路与管理。
科技信息
浅议公路桥涵地基承载力的检测
张西 宁 ( 中国水 电十 五局科 研设计 院 陕西
,
咸阳
7 20 ) 1 0 0
【 要】 摘 结合公路桥 涵地基承栽 力的检 测、 检测依据 以及评 定 中出现的 问题 查 阅 了相关领域文献 , 通过 对比、 分析 . 并结合公路 工程 实 践 , 出了相应的地基承载 力检测方 法, 提 为公路桥 涵地基承栽力检测提供 参考 【 关键词】 公路; 涵; 桥 承栽力 ; 检测 0 引言
地基承载力试验频率
一、地基承载力
1、挡墙基础:每侧每10延米至少检测2个点,必要时可根据需要增加检测点。
2、桥涵基础:每桥台至少检测6点,必要时可根据需要增加检测点。
二、地基承载力的计算(当用轻型触探仪检测时)
1、轻型触探仪(锤重10kg)检测地基承载力可按下列经验公式计算:
粘性土:σ0=(0.8N10-2)×9.8 (Kpa)
砂性土:σ0=8.4N10-20 (Kpa)
式中:σ0-实测地基承载力; N10-锤重为10kg时的锤击数;
市政道路工程试验检测项目及频率汇总表
市政道路工程试验检测项目及频率汇总表
市政道路工程试验检测项目及频率汇总表
市政道路工程试验检测项目及频率汇总表
市政道路工程试验检测项目及频率汇总表
市政道路工程试验检测项目及频率汇总表
市政道路工程试验检测项目及频率汇总表。
桥涵工程试验检测的内容
一、桥涵工程试验检测的内容桥涵工程试验检测的内容随桥涵所处的位置、结构形式和所用材料不同而异,应根据所建桥涵的具体情况按有关标准规范选定试验检测项目,一般常规桥涵试验检测的主要内容包括:1、施工准备阶段的试验检测项目①桥位放样测量;②钢材原材料试验;③钢结构连接性能试验④预应力锚具、夹具和连接器试验;⑤水泥性能试验⑥混凝土粗细集料试验;⑦混凝土配合比实验;⑧砌体材料性能试验;⑨台后压实标准试验;⑩其它成品、半成品试验检测。
2、施工过程中的试验检测①地基承载力试验检测;②基础位置、尺寸和标高检测;③钢筋位置、尺寸和标高检测;④钢筋加工监测;⑤混凝土强度抽样试验;⑥砂浆强度抽样试验;⑦桩基监测;⑧墩、台位置、尺寸和标高监测;⑨上部结构(构件)位置、尺寸监测;⑩预制构件张拉、运输和安装强度控制实验;⑾预应力张拉控制监测;⑿桥梁上部结构标高、变形、内力(应力)监测;⒀支架内力、变形和稳定性监测;⒁钢结构连接加工检测;⒂钢构件防护涂装检测。
3、施工完成后的试验检测①地基承载力试验检测;②基础位置、尺寸和标高检测;③钢筋位置、尺寸和标高检测;单位、分部及分项工程的划分注:表内注号者为主要工程,不带号者为一般工程钻(挖)孔灌注桩检测)泥浆性能指标检测钻孔灌注桩调制的护壁泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标,一般可参照表3-16选用。
下面介绍表中各项指标的检测方法。
泥浆性能指标要求注:①地下水位高或其流速大时,指标取高限,反之取低限;②地质较好、孔径或孔身较小的,指标取低限;③孔壁泥皮厚度除正循环旋转冲击的砂类土等应≤2mm外,其余均应≤3mm;④用推钻、冲抓、冲及方法钻进时,可用粘土碎块投入孔内,又钻锥自行造浆固壁;⑤若当地缺乏优质粘土,不能调处合格泥浆时,可掺用添加剂以改善泥浆性能;⑥在不易坍塌的粘性土层中使用推钻、冲抓、反循环回转方法钻进时,可用清水提高水头(≥2m)维护孔壁;⑦对遇水膨胀或易坍塌的地层如泥页岩等,其失水率应小于3~5mL/30min;⑧相对密度是泥浆密度于4℃纯水密度之比(过去称为比重)。
桥涵地基承载力的动力触探试验检测偏差因素分析一例
桥涵地基承载力的动力触探试验检测偏差因素分析一例摘要:通过—地基承载力动力触探试验检测案例分析,说明工况中(试验条件)极易被忽视的地下水干扰是地基承载力动力触探试验结果产生偏差甚至导致错误的重要影响因素之一。
关键词:动力触探原状土偏差一、试验检测案例小桥简介:上部结构为2×13m普通钢筋混凝土空心板梁,下部结构类型桥墩为柱式墩,扩大基础;桥台为U型桥台扩大基础。
该桥位于直线上,桥宽20m。
墩中心线与路线交角为100°全长38.04m。
开挖后基坑情况:1#墩、2#台基础同步开挖,形成约长40米、宽25米、深7米的基坑。
河水面高差5米,场内四周坑壁渗水严重,地表面土处潮湿状态。
土块呈褐黄色,大部分为碎块状,部分已风化为粗颗粒状砂土,局部坑壁可见块状泥结石。
在渗水壁敲下一小块岩块,用力揉搓可碎,未渗水干处土块,小锤敲下一石块,难以捏碎。
试验检测:下卧土层以砂性土为主,采用重型触探试验。
试击,下沉量大,试验5个点,贯入0.1m锤击数分别需2、8、4、4、3,修正后,对应承载力值为90、300、150、150、120MPa。
根据结果,综合判定该地基承载力不能满足设计要求(>280MPa),需进行地基处理。
二、试验结果的质疑1、地勘验槽报告:基槽开挖至勘探报告第⑤层,持力层为强风化花岗岩层。
基底绝对高程和相对标高746.750。
基底地质为强风化花岗岩,岩土呈褐黄色,大部分为碎块状,部分已风化为粗颗粒状砂土,土层坚硬密实,土体泡水易软化。
槽底土均匀密实,与地质勘探报告(编号⑤)相符,基槽平面位置、几何尺寸、基槽底标高,定位符合设计要求。
地下水情况:槽底无地下水,无坑、穴洞。
因基坑埋置较深,四周渗水较严重,部分基坑较低部分有受水浸泡影响。
现场勘验,初步推定强风化花岗岩层,其承载力基本容许值应在280kPa左右。
2、土样外观判定:根据眼观土质成分,为粗粒土;土块晾干后,手揉有明显粗粒感。
浅议公路桥涵地基承载力的检测
浅议公路桥涵地基承载力的检测作者:华伟来源:《建筑与文化》2013年第05期摘要:本文对公路桥涵地基承载力进行探析,通过对其检测依据、检测和评定过程中出现问题的分析,并依据相关资料,从公路工程的实际出发,提出了合理检测公路桥涵地基承载力的方法,以供参考。
关键词:公路;桥涵;承载力;检测中图分类号:TU7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)前言:目前,受多方因素的影响,我们在检测和评定公路桥涵地基承载力的工作过程中,出现了诸多问题。
其检测数据往往与真实数据有很大出入,很多检测人员并无统一的依据,检测所得结果太过简单,或对检测方法生搬硬套,不从实际出发,尤其是在一些地质条件比较复杂的地段或重大工程中,必需的室内外实验并未相应开展,就失去了评定构造物地基承载力的依据。
针对这种情况,笔者从实际出发,结合公路桥涵设计施工规范,在本文中对地基承载力的检测方法进行探析。
一、地基承载力定义地基土在单位面积上的荷载能力即为地基承载力。
地基承载力以kPa为单位进行计算。
极限载荷力是指在保证地基不失稳的情况下,地基土在单位面积上的最高荷载能力。
而进行一定安全储备后,此时的地基承载力为地基容许承载力。
二、检测地基承载力的方法地基检测方法在《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000中有明确规定,以地基土质复杂程度(易溶岩、断层、溶洞等)、桥涵大小为依据,并充分考虑桥涵设计结构是否对地基有特殊要求,使用不同方法进行分类检测:首先按要求对特大型桥进行处理。
本文中的触探有两种形式,即静力触探和动力触探。
其中重型、中型和轻型为动力触探的三种形式。
依据探头差异性对重型动力触探分类为Ⅰ型和Ⅱ型两种,即管式贯入器和圆锥头。
其中Ⅰ型适用于粘性土和细粒砂类土土质,是标准的贯入性用具;Ⅱ型则应用于卵石层、圆砾等情况。
在对大、中型桥,地基的土质情况较为复杂或是对地基有特殊设计要求的地基承载力检测过程中,通常会使用钻探和触探对土层取样,进行土工试验,其中钻探的取样深度应不少于4m,或者依据设计规范,进行相应的荷载试验。
公路工程地基承载力测试方法使用规范的说明
公路工程地基承载力测试方法使用标准的说明2009年4月1日实施的中华人民共和国国家标准GB/T 50480-2021?冶金工业岩土勘察原位测试标准?总如此规定:本标准适用于冶金工业建设工程岩土工程勘察中的原位测试,其他行业同类工作可按本标准执行。
目前该标准是我国最新提到使用动力触探试验来测试地基承载力的国家标准,交通部对于桥涵地基承载力—动力触探试验方法还未有标准作详尽说明,为遵循“国标-行标-地标〞原如此,在无行标、地标的情况下,公路工程地基承载力亦可按此标准试验方法执行。
一、现将?冶金工业岩土勘察原位测试标准?动力触探试验规程摘录如下:7 动力触探试验7.1 一般规定动力触探试验适用于判定一般黏性土、砂类土、碎石类土、极软岩层的物理力学特性。
轻型动力触探可用于评价一般黏性土、砂类土和素填土的地基承载力;重型和超重型动力触探可用于评价砂类土、碎石类土、极软岩的地基承载力及测定砾石土、卵(碎)石土的变形模量。
动力触探试验孔数应结合场地大小和场地地基的均匀程度确定,同一场地主要岩土单元的有效测试数据不应小于3孔位。
7.2 试验设备动力触探试验设备应包括落锤、座垫及导杆、触探杆和探头等机件。
各类型动力触探试验机件的规格和加工要求应符合本标准附录D图、表的规定。
探头应采用高强度钢材制作,外表淬火后硬度应满足HRC=45~50。
落锤应采用圆柱形,其中心通孔直径应比导杆外径大3~4mm,重型和超重型动力触探试验设备须配备自动落锤装置。
重型和超重型动力触探的座垫直径应不小于100cm,且不大于落锤底面直径的一半;导杆长度应符合试验锤击标准落距的要求,座垫和导杆的总质量不应超过25Kg。
探杆接头与探杆应有一样的外径,接头连接容许偏心度为0.5%。
探头直径磨损不得大于2mm,锥尖高度磨损不得大于5mm。
7.3 试验方法轻型动力触探试验应符合如下规定:1 试验标准贯入量为30cm,落锤应按标准落距自由下落,记录每贯入10cm的锤击数;累计记录贯入30cm的锤击数N10。
桥涵基坑重型动力触探检测指导意见
桥涵基坑承载力重型动力触探检测指导意见目前公路工程施工中普遍采用重型动力触探检测桥涵基坑承载力,但由于不同规范、不同手册查表所得的承载力的差别很大,使施工、监理、设计单位无法达成共识,为了使检测有一个统一的标准,以便于施工、监理单位的规范操作,我院特制定以下检测规定(本规定制定依据是(《JTJ D63-2007 公路桥涵地基基础设计规范》和《工程地质手册》(第四版)):1 一般规定1.1 试验目的:确定粉土、黏土、砂类土、碎石类土和极软岩的地基承载力基本容许值。
1.2 适用范围:适用于粉土、黏土、砂类土、碎石类土和极软岩。
2 设备重型动力触探设备主要由探头、触探杆和穿心锤组成。
探头规格如图1,穿心锤质量63.5kg,锤落距76cm,探杆外径42mm或50mm。
图1 重型动力触探探头外形尺寸3 试验要点3.1 设备检查(1)采用手动落锤装置,贯入时,穿心锤应自由下落。
(2)检查探头的完好程度,当探头直径磨损量>2mm,探头锥尖高度磨损量>2mm,探杆偏斜度>2%时,应及时更换或维修。
(3) 在设备安装过程中,部件连接处丝扣应完好,连接紧固。
3.2 试验步骤(1)检测前,基坑检测位置底部的虚土应人工清理干净;(2) 触探杆最大偏移度不应超过2%,锤击贯入应连续进行;同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动,保持探杆垂直度;锤击速率宜为每分钟15~30击。
(4) 由于动力触探受土体的侧向约束影响,有一个滞后反应量(一般在0.2m 左右),因此打入的前20cm不予计数,从20cm以下每10cm计数一次,直至贯入1.0m 深度(不包括不计数的20cm );当每10cm 的锤击数N63.5>50击时,可停止试验。
(5) 地层松软时,可采用测量每阵击(一般为1~5击)的贯入度,并按下式换算成重型动力触探贯入10cm 时的击数:sn N ∆=105.63 (3-1)式中:5.63N —重型动力触探击数(击/10cm);n —每阵击的击数(击);s ∆—每阵击时相应的贯入度(cm );4 资料整理与计算4.1 重型试验成果分析应包括以下内容:(1) 由于手动贯入杆长均小于2m,重型动力触探的实测击数5.63N ,按照《JTJ D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范》附录C,修正系数为1.00,不进行杆长修正。
地基承载力试验检测频率
试验检测频率一、地基承载力1、挡墙基础:每侧每10延米至少检测2个点,必要时可根据需要增加检测点。
2、桥涵基础:每桥台至少检测6点,必要时可根据需要增加检测点。
二、地基承载力的计算(当用轻型触探仪检测时)1、轻型触探仪(锤重10kg)检测地基承载力可按下列经验公式计算:粘性土:σ0=(0.8N10-2)×9.8 (Kpa)砂性土:σ0=8.4N10-20 (Kpa)式中:σ0-实测地基承载力;N10-锤重为10kg时的锤击数;2、轻型触探仪(锤重10kg)检测地基承载力也可按经验公式查表:地基承载力换算表(适用于粘性土)地基承载力换算表(适用于粘性土)锤击数0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 -19.6 -11.8 -3.9 3.9 11.8 19.6 27.4 35.3 43.1 51.010 58.8 66.6 74.5 82.3 90.2 98.0 105.8 113.7 121.5 129.420 137.2 145.0 152.9 160.7 168.6 176.4 184.2 192.1 199.9 207.830 215.6 223.4 231.3 239.1 247.0 254.8 262.6 270.5 278.3 286.240 294.0 301.8 309.7 317.5 325.4 333.2 341.0 348.9 356.7 364.650 372.4 380.2 388.1 395.9 403.8 411.6 419.4 427.3 435.1 443.060 450.8 458.6 466.5 474.3 482.2 490.0 497.8 505.7 513.5 521.4注:根据锤击次数在表中纵向加横向相交处即为实测承载力(Kpa),如36次为262.6Kpa地基承载力换算表(适用于砂性土)锤击数0 1 2 3 4 5 6 7 8 90 -20.0 -11.6 -3.2 5.2 13.6 22.0 30.4 38.8 47.2 55.610 64.0 72.4 80.8 89.2 97.6 106.0 114.4 122.8 131.2 139.620 148.0 156.4 164.8 173.2 181.6 190.0 198.4 206.8 215.2 223.630 232.0 240.4 248.8 257.2 265.6 274.0 282.4 290.8 299.2 307.640 316.0 324.4 332.8 341.2 349.6 358.0 366.4 374.8 383.2 391.650 400.0 408.4 416.8 425.2 433.6 442.0 450.4 458.8 467.2 475.660 484.0 492.4 500.8 509.2 517.6 526.0 534.4 542.8 551.2 559.6注:根据锤击次数在表中纵向加横向相交处即为实测承载力(Kpa),如36次为282.4Kpa二、水泥砼抗压强度取样频率评定水泥砼的抗压强度,应以标准养生28d龄期的试件为准。
重型触探仪检测桥涵地基承载力的计算公式
1、静力触探试验:指通过一定的机械装置,将某种规格的金属触探头用静力压入土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力,以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质.静力触探试验适用于粘性土,粉土和砂土,主要用于划分土层,估算地基土的物理力学指标参数,评定地基土的承载力,估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等.(多为设计单位采用)。
2、动力触探试验:指利用锤击功能,将一定规格的圆锥探头打入土中,根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化,对土层进行力学分层,并确定土层的物理力学性质,对地基土作出工程地质评价。
动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石,各种软质岩及各类土;动力触探分为轻型、重型及超重型三类.目前承建单位一般选用轻型和重型。
①轻型触探仪适用于砂土、粉土及粘性土地基检测,(一般要求土中不含碎、卵石),轻型触探仪设备轻便,操作简单,省人省力,记录每打入30cm的锤击次数,代用公式为R=(0。
8×N—2)×9。
8(R—地基容许承载力Kpa ,N-轻型触探锤击数)。
②重型触探仪:适用于各类土,是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法,该法是采用质量为63。
5kg的穿心锤,以76cm的落距,将触探头打入土中,记录打入10cm的锤击数,代用公式为y=35。
96x+23。
8(y—地基容许承载力Kpa ,x-重型触探锤击数)。
3、标准贯入试验:标准贯入试验是动力触探类型之一,其利用质量为63。
5kg的穿心锤,以76cm的恒定高度上自由落下,将一定规格的触探头打入土中15cm,然后开始记录锤击数目,接着将标准贯入器再打入土中30 cm,用此30cm的锤击数(N)作为标准贯入试验指标,标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段,它不仅可用于砂土的测试,也可用于粘性土的测试。
锤击数(N)的结果不仅可用于判断砂土的密实度,粘性土的稠度,地基土的容许承载力,砂土的振动液化,桩基承载力,同时也是地基处理效果的一种重要方法.(多为测试中心及设计单位采用)。
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桥涵工程基础检测
第一节xx力检测
桥涵地基的容许承载力可根据地质勘测、原位测试、野外荷载试验以及邻近旧桥涵调查对比,由经验和理论公式计算综合分析确定。
当缺乏上述资料时可按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)推荐的方法确定地基容许承载力,对地质和结构复杂的桥涵地基应根据现场荷载试验确定容许承载力。
按规范确定地基承载力时,须先确定地基基本容许承载力﹝ó
0﹞,即基础宽度b ≤2m,埋置深度h≤3m时地基的容许承载力。
当基础宽度b>2m,埋置深度h>3m,且h/b≤4时可以按规范对容许承载力予以提高,地基容许承载力确定按地基土分类进行。
一、粘性土、xx墓xx检测
对于粘性土和黄土地基,可在现场取有代表性的土样(一般每个基础的地基不少于4个土样)进行土工试验,得到地基土的有关物理力学指标,由规范求出承载力。
对于老粘性土和残积粘性土地基,可取土样进行压缩试验,求得土样压缩模量查表确定容许承载力。
对于一般粘性土和新近沉积粘性土地基,测土样含水量、湿容重、液限、塑限和颗粒密度,求出土样天然孔隙比和液性指数,查表确定容许承载力。
对新近堆积黄土地基,按土含水比(天然含水量w和液限w
L的比值)确定容许承载力,对于一般新黄土地基,按天然含水量和液限比(液限w
L与天然孔隙比e的比值)确定容许承载力,对于老黄土地基,按天然孔隙比e和含水比w/ w
L确定容许xx。
二、砂立、碎石xx力检测
对于砂类土、碎石土地基承载力可按其分类和密实度确定,规范给出了其容许承载力,砂类土和碎石土的分类可以按桥规规定确定。
砂土的密实度可用
相对密度表示,碎石土的密实度根据钻探情况按规范而定。
土的密实度一般可用孔隙比e表示,但对砂类土和碎石土只用孔隙比一个指标还不够,密实度还和颗粒的形状、大小以及级配有关。
因此引人相对密度的概念,如用一定的试验方法测得砂土最紧密状态的孔隙比e
min和最疏松状态的一孔隙比e
max(最大孔隙比),则相对密度D
r可由下式求得:
式中:
e为砂土天然状态的孔隙比。
不同矿物成分、不同级配和不同粒度成分的砂土,最大孔隙比和最小孔隙比都是不同的;因此相对密度D
r,比孔隙比e能更全面地反映上述各因素对密实度的影响。
从理论上讲,用相对密度划分砂土的密实度的概念是比较理想的,但是测定e
max和e
min,的试验方法却缺少完善的标准,试验结果常常有很大的出入。
同时由于很难在地下水位以下的砂土层取得原状土样,因而测定天然孔隙比的结果很不可靠,这就使相对密度的指标更难于测准,所以实际工程中直接测试相对密度并不普遍,而是通过标准贯人试验,测得地基标准贯人撞锤击数来确定相对密度和密实度。
三、标准贯入试验
标准贯人试验(SPT)是一种重型动力触探法,采用质量为
63.5kg的穿心锤,以76cm的落距,将一定规格的标准贯人器先打入土中15cm,然后开始记录锤击数目,将标准贯人器再打入土中30cm,用此30cm的锤击数作为标准贯人试验的指标N。
标准贯人试验是国内外广泛应用的一种现场原位测试手段,该试验法方便经济,不仅用于砂土,亦可用于粘性土的测
试。
标准贯人锤击数N,可用于判定砂土的密实度、粘性土的稠度、地基土的容许承载力、砂土的振动液化、桩基承载力等,也是检验地基处理效果的重要手段。
1.试验设备
标准xx人试验装置的重要部件为:
(1)落锤:
质量为63.5kg的穿心锤;
(2)xx人器:
(3)探杆:
直径Ф42mm;
(4)锤垫和导向杆;
(5)自动落锤装置;
2.试验注意事项
(1)将贯人器打人士中,贯人速率为15~30击1min,并记录锤击数,包括先打15cm的预打击数,后30cm中每10cm的锤击数以及30cm的累计锤击数N。
如锤击数超过50,则按下式换算锤击数N:
N=30n/△
S
式中:
n一所选取的锤击数;△S——相应于n的锤击量,cm。
(2)旋转探杆,提出贯人器,并取出贯人器中的土样进行鉴别、描述、记录,必要时送试验室分析。
(3)由于钻杆的弹性压缩会引起功能损耗,钻杆过长时传人贯人器的功能降低,因而减少每击的贯人深度,亦即提高了锤击数,所以需要根据杆长对锤击数进行修正。
3,标准xx人试验的应用
标准贯人试验国内外已积累了大量的实践资料,给出了砂性土和粘性土一些物理性质和标准贯人试验锤击数的经验关系,可供工程中使用。
(1)根据N估计砂土的密实度。
(2)根据N估计天然地基的容许承载力(ό
0〕。
(3)根据N估计粘性土的状态。
(4)根据N估计土的内摩擦角φ。
四、现场荷载试验。
现场荷载试验是一种古老的原位试验方法,该方法能克服室内压缩试验土样处于元侧胀条件下单向受力状态的局限性,模拟建筑物基础与地基之间实际受力变形状态。
现场荷载试验是将一个一定尺寸的荷载板(常用5000cm2的方板或圆板)置于欲试验的土层表面,在荷载板上分级施加荷载。
每级荷载增量持续时间相同或接近,测记每级荷载作用下荷载板沉降量的稳定值,加载至总沉降量为
25mm,或达到加载设备的最大容量为止,然后卸载,记录土的口弹值,持续时间应不小千一级荷载增量的
持续时间。
根据试验记录绘制荷载P(或荷载强度P)和沉降量S
的关系曲线。
地基在荷载作用下达到破坏状态的5过程可以分为3
1压密阶段(直线变形阶段)
个阶段:
○:相当于P-S曲线上的oa
段,P-S曲线接近于直线土中各点剪应力均小于土抗剪强度土体处
于弹性平衡状态,这一阶荷载板的沉降主要是由于土压密变引起
2剪切阶段:
相当于
的,曲线上相应于a点荷称为比例界限P
r。
○
P-S曲线上的ab段。
这一阶段P-S曲线已不再保持线性关系,沉
降增长率△
S/△
P随荷载的增家而增大。
在这个阶段,地基土中局
部范围内(首先在基础边缘处)的剪应力达到土的抗剪强度,土
体发生剪切破坏,这些区域也称性区。
随着荷载的继续增加,土
中塑性区的范围也逐步扩大,直到土中形成连续的滑动面,由荷
载板两侧挤出而破坏;因此,剪切阶段也是地基中塑性区的发生及发展阶段。
相应P一S曲线上b点的荷载称为极限荷载P
u。
③破坏阶段,相当于P一S曲线上的bc段。
当荷载超过极限荷载后,荷载板急剧下沉,即使不增加荷载,沉降也不能稳定,因此,P一S曲线陡直下降。
这一阶段,申于土中塑性区范围的不断扩展,最后在土中形成连续滑动面,土从荷载板四周挤出隆起,地基本失稳而破坏。
对于典型的荷载试验P一S
曲线,在曲线上能够明显地区分3个阶段,则在确定地基容许承载力时,一方面要求地基容许承载力不超过比例界限,这时地基土是处于压密阶段,地基变形较小。
但有时为了提高地基容许承载力,在满足建筑物沉降要求的前提下,也可超过比例界限,允许土中产生一定范围的塑性区。
另一方面又要求地基容许承载力对极限荷载P
u有一定的安全度,即地基容许承载力等于极限荷载除以安全系数。
而安全系数的大小,取决于建筑物的可靠程度,同时还要满足建筑物对沉降的要求占如图P一S曲线是非典型性的,在曲线上没有明显的3个阶段,也很难直接从曲线上得到比例界限,这时根据实践经验,可以取相应于沉降S等于荷载板宽度(或直径)B的2%时的荷载作为地基的容许承载力。