静力载荷试验

• (3)安装设备，参考图3或图4，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。
• (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：
• 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。
一、静力载荷试验的仪器设备及试 验要点
• (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，有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板(或硬木板)。
对承压板的要求是，要有足够的刚度，在加荷过程中承压板本身的变形 要小，而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起；其形状宜为圆形(也有 方形者)，对密实粘性土和砂土，承压面积一般为1000～5000cm2。对 一般土多采用2500～5000cm2。按道理讲，承压板尺寸应与基础相近， 但不易做到。
• (5)观测每级荷载下的沉降。其要求是：
• ①沉降观测时间间隔。加荷开始后，第一
个30min内，每10min观测沉降一次；第二 个30min内，每15min观测一次；以后每 30min进行一次。
• ②沉降相对稳定标准。连续四次观测的沉
降量，每小时累计不大于0.1mm时，方可 施加下一级荷载。
• (6)尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力，以评价
E0
I（0 1
2）pb
s
I0形状影响系数, 圆：079；方：088
油压千斤顶反力加荷法
• 油压千斤顶反力加荷法，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（图4－4）。采用油压千斤 顶加压，必须注意两个问题：①油压千斤 顶的行程必须满足地基沉降要求。②下入 土中的地锚反力要大于最大加荷，以避免 地锚上拔，试验半途而废。
沉降观测装置
• 沉降观测仪表有百分表、沉降传感器或水
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。
(二)试验要点
• • (1)载荷试验一般在方形试坑中进行（图5）。
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。
静力载荷试验
平板静力载荷试验
• 平板静力载荷试验(英文缩写PLT)，简称载
荷试验（图1）。它是模拟建筑物基础工作 条件的一种测试方法，起源于30年代的苏、 美等国。其方法是在保持地基土的天然状 态下，在一定面积的承压板上向地基土逐 级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的 变形特性。测试所反映的是承压板以下大 约1.5～2倍承压板宽的深度内土层的应力— 应变—时间关系的综合性状。
• 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(图3)。其优点是荷载稳定，在大型工地常用。
现场载荷试验
千 斤 顶
荷载板
载荷板试验Loading Plate
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在荷载不变情况下，沉降速率加速发展或接近一常数。
压力〖CD*2〗沉降量曲线出现明显拐点；
• ③总沉降量等于或大于承压板宽度(或直径)的0.08； • ④在某一荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定标准。
现场载荷试验 荷载板尺寸0.5 0.5m, 0.71 0.71m, 1.0
1.0m 试验不少于3点 荷载8-10级 每级荷载稳定的标准 承载力的特征值
荷载板
载荷试验
地基破坏的判定
(1)明显侧向挤出或发生裂 纹
(2)荷载增量很小,沉降急剧 增加,
(3)某级荷载增量下,24小时 内沉降不能稳定
(4)s/b>0.06的荷载作为 破坏荷载
•
图1 平板静力载荷试验
• 载荷试验的主要优点是对地基土不产生扰动，利
用其成果确定的地基承载力最可靠、最有代表性， 可直接用于工程设计。其成果用于预估建筑物的 沉降量效果也很好。因此，在对大型工程、重要 建筑物的地基勘测中，载荷试验一般是不可少的。 它是目前世界各国用以确定地基承载力的最主要 方法，也是比较其他土的原位试验成果的基础。 载荷试验按试验深度分为浅层和深层；按承压板 形状有平板与螺旋板（图2）之分；按用途可分为 一般载荷试验和桩载荷试验；按载荷性质又可分 为静力和动力载荷试验。本节主要讨论浅层平板 静力载荷试验。
pcr pu (kPa)
荷载沉降曲线
S (mm)
承载力的特征值fak
pcr pu (kPa)
比例界限pcr 当pu<1.5 pcr时 取极限承载力一
半
渐变型曲线 s/b = 0.01—0.015低压缩性土 s/b = 0.02高压缩性土
荷载沉降曲线
S (mm)
深Fra Baidu bibliotek宽度修正的特征值
fa fak b (b 3) d m (d 0.5)
• (4)加荷(压)。安装完毕，即可分级加荷。
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。