地基承载力检测 (2)

地基承载力如何检测
1、平板荷载试验：适用于各类土、软质岩和风化岩体。

平板荷载试验
平板荷载试验是一项使用最早、应用最广泛的原位试验方法，该试验是在一定尺寸的刚性承压板上分级施加荷载，观测各级荷载作用下天然地基土随压力和变形的原位试验，它可用于：根据荷载-沉降关系线(曲线)确定地基力的承载力；设计土的变形模量；估算土的不排水抗剪强度及极限填土高度。

平板荷载试验适用于地表浅层地基，特别适用于各种填土、含碎石的土类。

由于试验比较直观、简单，因此多年来应用广泛，但本方法的使用有以下局限性：平板荷载试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度(或直径)，故只能了解地表浅层地基土的特性；承压板的尺寸比实际基础小，在刚性板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低。

荷载平板试验是在地表进行的，没有埋置深度所存在的超载，也会降低承载力；应用时应考虑荷载试验的加载速率较实际工程快得多，对透水性较差的软粘土，其变形状况与实际有较大的差异，由此确定的参数也有很大的差异；小尺寸刚性承压板下土中的应力状态极复杂，由此推求的变形模量只能是近似的。

1 荷载板2千斤顶3加长杆4调节丝杆5球铰座 6 手动液压泵7 油压表8 测
桥9 百分表10仪表支架11测桥支撑
座
图1 平板荷载仪组成示意图
2、螺旋板荷载试验：适用于软土、一般粘性土、粉土及砂类土。

试验方法
螺旋板载荷试验是将一螺旋型的承压板用人力或机械旋入地面以下的预定深度，通过传力杆向螺旋形承压板施加压力，测定承压板的下沉量，其深度可达10-15米，可测求地基土的压缩模量、固结系数、承载力等指标。

试验时应按如下步骤进行：
1.1 在所需进行试验的位置进行钻孔，当钻至试验深度上20-30cm处，停止钻进，清除孔底受压或受扰动土层。

1.2 将螺旋板连接在传力杆上旋入土层，螺旋板入土时，应按每转一圈下入一个螺距进行操作，减少对土的扰动。

螺旋板与土层的接触面应加工光滑，可使对土体的扰动大大减少。

1.3 在测试点周围将反力锚旋入周边土层，固定好反力梁，将油压千斤顶与反力装置安装好，将测读承压板位移的两个百分表安装好，确保测读准确。

将测力传感器连接线与数显仪正确连接并调校正确。

1.4 用油压千斤顶对载荷板分级加压，对砂土、中低压缩性的粘性土、粉土宜采用每级50kPa，对于高压缩性土宜采用每级25kPa。

第一级荷载可视土层性质适当调整。

一般情况下砂类土为100kPa、粘性土为50kPa、高压缩性土为25kPa
1.5 每级加荷后，按间隔时间10、10、10、15、15min，以后每隔半小时读一次承压板沉降量，当连续两小时，每小时沉降量小于0.1mm时，则达到相对稳定标准，可施加下一级载荷。

1.6 满足下列条件时可终止加载：①沉降s急骤增大，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0.06d（d为承压板直径）；②某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；③当出现本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍；
④当持力层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。

1.7 试验精度：位移量测的精度不应低于±0.01mm；荷载量测精度不应低于最大荷载的±1%；同一试验孔在垂直方向的试验点间距应大于1m，以保证试验的准确性。

3、标准贯入试验：适用于一般粘性土、粉土及砂类土。

概念
标准贯入试验是在现场测定砂或粘性土的地基承载力的一种方法。

这一方法已被列入中国国家“工业与民用建筑地基基础设计规范”中。

设备
标准贯入试验设备主要由标准贯入器、触探杆和穿心锤三部分组成。

触探杆一般用直径为42毫米的钻杆，穿心锤重63.5公斤。

操作
此法多与钻探相配合使用，操作要点是：
①钻具钻至试验土层标高以上约15厘米处，以避下层土受扰动。

②贯入时，穿心锤落距为76厘米，使其自由下落，将贯入器直打入土层中15厘米。

以后每打入土层30厘米的锤击数，即为实测锤击数N0。

③提出贯入器，取出贯入器中的土样进行鉴别描述。

如此继续逐层试验。

当钻杆长度大于3米时，锤击数应按下式进行钻杆长度修正：N63.5=AN，式中N63.5为标准贯入试验锤击数，A为触探杆长度校正系数，如触探杆长分别为≤3、6、9、12、15、18、21米时，则A相应分别为1、0.92、0.86、0.81、0.77、0.73、0.70。

标准贯入器贯入分析仪
4、动力触探：适用于粘性土、砂类土和碎石类土。

动力触探是在现场测定砂的天然密度用以确定地基承载力的一种方法。

动力触探的设备有：穿心试验重锤，重28公斤，探头直径6.18厘米，锥角60度，钻杆直径3.5毫米，钻杆接手与钻杆直径同大。

试验时，测定重锤打击触探头的自由落距（H）为80厘米、贯入10厘米时所需的锤击数，以N10表示。

确定击数N时，必须消除钻杆能量消耗的影响。

《土力学及地基基础》中动力触探的定义如下：
将一定质量的穿心锤，以一定的高度（落距）自由下落，将探头贯入土中，然后记录贯入一定深度所需的锤击数，并以此判断土的性质。

根据锤击能量可分为轻型、重型、超重型三种。

5、静力触探：适用于软土、粘性土、粉土、砂类土及含少量碎石的
土层。

静力触探是指利用压力装置将有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测土的贯入阻力，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模量、土的容许承载力等。

静力触探加压方式有机械式、液压式和人力式三种。

静力触探在现场进行试验，将静力触探所得比贯入阻力（Ps）与载荷试验、土工试验有关指标进行回归分析，可以得到适用于一定地区或一定土性的经验公式，可以通过静力触探所得的计算指标确定土的天然地基承载力。

静力触探的贯入机理与建筑物地基强度和变形机理存在一定差异性，故不常使用。

液压式静力触探仪
6、岩体直剪试验：适用于具有软弱结构面的岩体和软质岩。

（详见专业论文）
7、预钻式旁压试验：适用于确定粘性土、粉土、黄土、砂类土、软质岩石及风化岩石。

（详见专业论文）
8、十字板剪切试验：适用于测定饱和软粘性土的不排水抗剪强度及灵敏度等参数。

十字板剪切试验是一种用十字板测定软粘性土抗剪强度的原位试验。

将十字板头由钻孔压入孔底软土中，以均匀的速度转动，通过一定的测量系统，测得其转动时所需之力矩，直至土体破坏，从而计算出土的抗剪强度。

由十字板剪力试验测得之抗剪强度代表土的天然强度。

这是一种原位测试土抗剪强度的方法。

室内的抗剪强度测试要求取得原状土样。

但由于试样在采取、运送、保存和制备等方面不可避免地受到扰动，含水量也很难保持，特别是对于高灵敏度的软粘土，室内试验结果的精度就受到影响。

十字板剪切试验不需取原状土样，试验时的排水条件、受力状态与土所处的天然状态比较接近，对于很难取样的土，如软粘土，也可以进行测试。

原理如下：
试验时先将套管打到预定的深度，并将套管内的土清除。

将十字板装在钻杆的下端后，通过套管压入土中，压入深度约为750mm。

然后由地面上的扭力设备对钻杆施加扭矩，使埋在土中的十字板扭转，直至土剪切破坏。

破坏面为十字板旋转所形成的圆柱面。

设剪切破坏时所施加的扭矩为M，则它应该与剪切破坏圆柱面(包括侧面和上下面)上土的抗剪强度所产生的抵抗力矩相等，即
式中M--剪切破坏时的扭力矩，kN×m；
、--剪切破坏时的圆柱体侧面和上下面土的抗剪强度，kPa；
H--十字板的高度，m；
D--十字板的直径，m。

严格地讲，和是不同的。

爱斯(Aas)曾利用不同的D/H的十字剪力仪测定饱和粘性土的抗剪强度。

试验结果表明：对于所试验的正常固结饱和粘性土，/ =1.5～
2.0，对于稍超固结的饱和软粘土，/ =1.1。

实用上为了简化计算，目前在常规的十
字板试验中仍假设=，将这一假设代入式(3-15)中，得
式中――在现场由十字板测定的土的抗剪强度，kPa；其余符号同前。

由十字板在现场测定的土的抗剪强度，属于不排水剪切的试验条件，因此其结果应与无侧限抗压强度试验结果接近，即
十字板剪切仪适用于饱和软粘土，特别适用于难于取样或试样在自重作用下不能保持原有形状的软粘土。

它的优点是构造简单，操作方便，试验时对土的结构扰动也较小，故在实际中广泛得到应用。

9、应力铲试验：适用于确定软塑~流塑状饱和粘性土。

10、扁板侧胀试验：适用于软土、一般饱和粘性土、松散~中密饱和砂类土及粉土等。

扁板侧胀试验（DMT）是兼具旁压试验和静力触探双重功能的原位测试技术.在京沪高速铁路昆山试验段的软土地基勘察中应用了该项技术,并与其他测试手段和土工试验成果进行对比分析.试验表明,扁板侧胀试验在软土地基勘察方面具有独特优势.
后俩种方法不太常用希望大家看到相关论文共享一下。