浅埋采场初次来压顶板砂土层载荷传递研究.doc
浅埋采场初次来压顶板砂土层载荷传递研
究-
【摘要】对于一般的采场，顶板的关键部位的荷载应该根据荷载层的整体厚度来计算。那些地表是厚度比较大砂土质的浅埋的煤矿层，要按照实际的测量进行计算，而不是按照整体荷载层的厚度。本文通过分析顶板的关键荷载层的传递因子，采用动态的荷载材料进行模拟实验，建立力学模型，从而推理出传递因子的公式。
【关键词】浅埋采场；砂土层载荷；传递研究
在我国的西北地区有有丰富的煤炭资源，这些煤炭的浅埋层大多数是有结构比较松散的砂土层或黄土结构组成，在松散的砂土结构下浅埋的煤炭层采动而构成的顶板的构造和来压的特性与不是浅埋煤炭层的特性有显著的差别，顶板不能够形成较为稳定的构造，在其工作层面上会出现特别显著的动压特点，会给人们的生产带来一定的隐患。对于浅埋煤矿层的探索，现在已经建立了初步的来压一级运用周期性的来压顶板构造，但是由于顶板的重要组成结构是静态的，很难找出顶板的动态机理。
1 实验的方法和顶板的荷载结构的破坏性质
实验用一般的浅埋煤矿层的贮存特点作为实验的对象，其中，埋深要小于150米，基载要小于1，以某矿区的工作面的地形特称作为原型来分析，工作面的才高有5米高，其推进的速率为10米，运用走向长壁的开采方式，周期性的来压间距为15米。
1.1 首次来压的过程中拱状结构的破坏阶段分析
当将工作层面推进到30米时，基岩的层面会产生首次的垮
落现象，顶板的关键层上面覆盖的砂土结构会因为重力原因产生失稳现象，出现松动和垮落问题，使之出现拱状结构的脱落现象。当开挖到50米的时候，顶板产生剧烈的运动，会产生破裂，上面覆盖的砂土层的松动现象仍然会导致拱状结构的离层和垮落问题，其跨度大概为50米，垮高为20米。
在工作面开发到60米的时候，顶板会出现下沉的现象，这时要进行第二次的来压处理，这种状况下的采空区域中的老顶岩石块顶部的砂土层会出现厚度的拱壳的离层现象，拱壳的厚度为20米，与基岩老顶破裂的长度相似，拱壳的跨度约为工作面的采空跨度，约为60米，其高度为30米。
2 荷载传递因子的理念
对于一般性质的采场，老顶的关键部位的荷载层面会铺设在软弱的岩层上，荷载层面会由关键层的位移而发生运动，这时，荷载层的压力会全部传递给关键层。浅埋煤矿层的工作面荷载的厚度很大，按照实际的测量并不是所有的荷载层的重量都会传递给老顶岩层。通过对地表的岩石位移现象的观察可以看出，首次的来压，工作面到地表的岩石层的位移可以延续15个小时，其可以说明松软的覆盖层面对老顶的受力是需要一定的时间和空间的，因此，就提出了荷载的传递因子，荷载的传递因子与荷载层面的力学原理、厚度和岩石块的厚度是密切相关的，另外，岩石层的含水量也对荷载的传递因子有一定的影响，与荷载层在工作状态的时间呈现正相关。
3 首次来压过程中对荷载因子的确定
在首次的来压过程中，顶板不能全面的采动先前的开挖阶段，首次来压过程的砂土层的破坏指的是首次来压的过程和首次的周期性的来压过程，根据现场的测量和模拟来压，都可以看出，
【2017年整理】地基承载力计算方法
一．地基承载力计算方法：按《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89） 1．野外鉴别法 岩石承载力标准值f k（kpa） 注：1.对于微风化的硬质岩石，其承载力取大于4000kpa时，应由试验确定； 2.对于强风化的岩石，当与残积土难于区分时按土考虑。 碎石承载力标准值f k（kpa） 注：1.表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状态的粘土或稍湿的粉土所充填的情况； 2.当粗颗粒为中等风化或强风化时，可按其风化程度适当降低承载力，当颗粒间呈半胶结状时，可适当提高承载力； 3.对于砾石、砾石土均按角砾查承载力。 2．物理力学指标法 粉土承载力基本值f（kpa） 注：1.有括号者仅供内插用； 2.折算系数§=0。 粘性土承载力基本值f（kpa） 注：1.有括号者仅供内插用； 2.折算系数§=0.1。
沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值f（kpa） 注：对于内陆淤涨和淤泥质土，可参照使用。 红粘土承载力基本值f（kpa） 注：1.本表仅适用于定义范围内的红粘土； 2.折算系数§=0.4。 素填土承载力基本值f（kpa） 注：本表只适用于堆填时间超过10年的粘性土，以及超过5年的粉土；所查承载需经修正计算。3．标准贯入试验法 砂土承载力标准值f k（kpa） 注:1.砾砂不给承载力; 2.粉细砂按粉砂项给承载力;3.中粗砂按中砂项给承载力; 4.细中砂按细砂项给承载力; 5.粗砾砂按粗砂项给承载力; 6.N63.5需修正后查承载力. 粘性土承载力标准值f k（kpa） 注：N63.5需经修正后查承载力。 花岗岩风化残积土承载力基本值f（kpa） 注：花岗岩风化残积土的定名： 2mm含量≥20%为砾质粘性土； 2mm含量＜20%为砂质粘性； 2mm含量=0为粘性土
载荷试验
第二节载荷试验 -------------------------------------------------------------------------------- 一、概述 载荷试验是一种地基土的原位测试方法，可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形特性。载荷试验可分为浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验三种。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)第10.2.2条规定，载荷试验应布置在有代表性的地点，每个场地不宜小于3个点，当场地内岩土体不均匀时，应适当增加试验点。浅层平板载荷试验应布置在基础底面标高处。载荷试验是岩土工程勘察的一个重要勘察手段。本章就载荷试验的方法、要求、资料整理及成果应用作一介绍。 二、平板载荷试验 平板载荷试验(PLT)是在一定面积的刚性承压板上加荷，通过承压板向地基土逐级加荷，测定地基土的压力与变形特性的原位测试方法。它反映承压板下1.5~2.0倍承压板直径或宽度范围内，地基土强度、变形的综合性状。平板载荷试验可用于以下目的： 1）确定地基土承载力的特征值，为评定地基土的承载力提供依据。 2）确定地基土的变形模量（排水或不排水）。 3）估算地基土的不排水抗剪强度。 4）确定地基土基床反力系数。 5）估算地基土的固结系数。 平板载荷试验分为浅层载荷试验和深层载荷试验，适用于各种地基土，特别适用于各种填土及含碎石的土。 平板载荷试验反映承压板下不超过2倍承压板宽度（或直径）范围内地基土的特性，如在这影响范围内地基土为非均质土时，试验结果为一综合性状，给试验数据的分析造成一定的困难。 （一）平板载荷试验的基本理论及常规技术要求 1.平板载荷试验基本理论 典型的平板载荷试验p~s曲线(p为施加于承压板上的压力) ；s为在相应压力下的沉降）可分为3个阶段（见图7-1）
螺旋板载荷试验操作技巧其工程应用
浅谈螺旋板载荷试验操作技巧及其工程应用摘要：螺旋板载荷试验是一种适用于深层地基土的载荷试验，一般适用深度为10-15米。本文通过笔者在某工地的亲身实践，分析了螺旋板载荷试验的各项操作技巧及操作过程中遇到的各类问题。 关键词:螺旋板载荷试验;地基承载力;变形模量;基床系数 abstract: spiral plate loading test is a kind of applicable to the deep foundation soil loading test, general and applicable depth for 10 to 15 meters. this article through the author in a certain site’’s personal practice, analyzes the spiral plate loading test of the skills and encountered in the process of operation of all kinds of problems. keywords: spiral plate loading test; foundation bearing capacity; deformation modulus; base bed coefficient 中图分类号：tu47 文献标识码：a文章编号： 概况 1.1螺旋板载荷试验的原理 螺旋板载荷试验是把圆形螺旋板旋入地下预定深度,通过传力 杆向螺旋板施加荷载,同时量测螺旋板的沉降的载荷试验，通过分析施加的荷载及相应荷载所对应的沉降量，可以得到地基土的承载力、变形模量及基床系数等值。 1.2螺旋板载荷试验的操作方法
标准贯入试验确定砂土承载力标准值查询表
标准贯入试验确定砂土承载力标准值 N1010.110.210.310.410.510.610.710.810.911中、粗砂180181.4182.8184.2185.6187188.4189.8191.2192.6194粉、细砂140140.8141.6142.4143.2144144.8145.6146.4147.2148 N1111.111.211.311.411.511.611.711.811.912中、粗砂194195.4196.8198.2199.6201.0202.4203.8205.2206.6208粉、细砂148148.8149.6150.4151.2152.0152.8153.6154.4155.2156 N1212.112.212.312.412.512.612.712.812.913中、粗砂208209.4210.8212.2213.6215.0216.4217.8219.2220.6222粉、细砂156156.8157.6158.4159.2160.0160.8161.6162.4163.2164 N1313.113.213.313.413.513.613.713.813.914中、粗砂222223.4224.8226.2227.6229.0230.4231.8233.2234.6236粉、细砂164164.8165.6166.4167.2168.0168.8169.6170.4171.2172 N1414.114.214.314.414.514.614.714.814.915中、粗砂236237.4238.8240.2241.6243.0244.4245.8247.2248.6250粉、细砂172172.8173.6174.4175.2176.0176.8177.6178.4179.2180 N1515.115.215.315.415.515.615.715.815.916中、粗砂250250.6251.2251.8252.4253.0253.6254.2254.8255.4256粉、细砂180180.5181.0181.5182.0182.5183.0183.5184.0184.5185 N1616.116.216.316.416.516.616.716.816.917中、粗砂256256.6257.2257.8258.4259.0259.6260.2260.8261.4262粉、细砂185185.4185.8186.2186.6187.0187.4187.8188.2188.6189 N1717.117.217.317.417.517.617.717.817.918中、粗砂262262.6263.2263.8264.4265265.6266.2266.8267.4268粉、细砂189189.5190.0190.5191.0191.5192.0192.5193.0193.5194 N1818.118.218.318.418.518.618.718.818.919中、粗砂268268.6269.2269.8270.4271.0271.6272.2272.8273.4274粉、细砂194194.5195.0195.5196.0196.5197.0197.5198.0198.5199 N1919.119.219.319.419.519.619.719.819.920中、粗砂274274.6275.2275.8276.4277.0277.6278.2278.8279.4280粉、细砂199199.4199.8200.2200.6201.0201.4201.8202.2202.6203 N2020.120.220.320.420.520.620.720.820.921中、粗砂280280.6281.2281.8282.4283.0283.6284.2284.8285.4286粉、细砂203203.5204.0204.5205.0205.5206.0206.5207.0207.5208 N2121.121.221.321.421.521.621.721.821.922中、粗砂286286.6287.2287.8288.4289.0289.6290.2290.8291.4292粉、细砂208208.5209.0209.5210.0210.5211.0211.5212.0212.5213 N2222.122.222.322.422.522.622.722.822.923中、粗砂292292.6293.2293.8294.4295.0295.6296.2296.8297.4298粉、细砂213213.4213.8214.2214.6215.0215.4215.8216.2216.6217 N2323.123.223.323.423.523.623.723.823.924中、粗砂298298.6299.2299.8300.4301.0301.6302.2302.8303.4304粉、细砂217217.5218.0218.5219.0219.5220.0220.5221.0221.5222 N2424.124.224.324.424.524.624.724.824.925中、粗砂304304.6305.2305.8306.4307.0307.6308.2308.8309.4310粉、细砂222222.5223.0223.5224.0224.5225.0225.5226.0226.5227 N2525.125.225.325.425.525.625.725.825.926中、粗砂310310.6311.2311.8312.4313.0313.6314.2314.8315.4316粉、细砂227227.4227.8228.2228.6229.0229.4229.8230.2230.6231 N2626.126.226.326.426.526.626.726.826.927中、粗砂316316.6317.2317.8318.4319.0319.6320.2320.8321.4322粉、细砂231231.5232.0232.5233.0233.5234.0234.5235.0235.5236 N2727.127.227.327.427.527.627.727.827.928中、粗砂322322.6323.2323.8324.4325.0325.6326.2326.8327.4328粉、细砂236236.5237.0237.5238.0238.5239.0239.5240.0240.5241 N2828.128.228.328.428.528.628.728.828.929中、粗砂328328.6329.2329.8330.4331.0331.6332.2332.8333.4334粉、细砂241241.4241.8242.2242.6243.0243.4243.8244.2244.6245 N2929.129.229.329.429.529.629.729.829.930中、粗砂334334.6335.2335.8336.4337.0337.6338.2338.8339.4340粉、细砂245245.5246.0246.5247.0247.5248.0248.5249.0249.5250 N3030.130.230.330.430.530.630.730.830.931中、粗砂340340.8341.6342.4343.2344.0344.8345.6346.4347.2348粉、细砂250250.5251.0251.5252.0252.5253.0253.5254.0254.5255
成都地基土承载力地方标准
成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2001） 表岩石地基极限承载力标准值f uk 根据室内物理、力学指标平均值确定地基极限承载力标准值时，应按附录E 中式的规定将表至表的极限承载力基本值乘以回归修正系数。 1 粘性土 表粘性土极限承载力基本值f uo 注：1 有括号者仅供内插用； 2 折算系数ε为； 3 在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土，其工程性质一般较差，这 些土应根据当地经验选取分项系数。 2 粉土 表粉土极限承载力基本值f uo
注：1 有括号者仅供内插用； 2 折算系数ε为0； 3 在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土，其工程性质一般较差，应 根据当地经验选取分项系数。 3 淤泥及淤泥质土 4 素填土 注：1 本表只适用于堆填时间超过十年的粘性土以及超过五年的粉土； 2 压实填土地基的承载力，可按本规范有关条文采用。 5 膨胀土 表膨胀土极限承载力基本值f uo 注：1 折算系数ε为0； 2 含水比V为天然含水量ω与液限ωL之比值（V＝ω/ωL）。
根据现场原位测试确定地基承载力标准值，试验指标应按附录E（）式的规定进行修正。 按表确定卵石土的极限承载力标准值及 1 根据超重型动力触探锤击数N 120 变形模量： 2 根据重力触探锤击数，按表确定松散卵石、圆砾、砂土地基极限承载力标准值： 表松散卵石、圆砾、砂土极限承载力标准值f uk 3 根据标准贯入试验锤击数N，轻便动力触探试验锤击数N ，按表至表确 10 定砂土、粉土、粘性土和素填土地基极限承载力标准值： 表砂土极限承载力标准值f uk 注：本表不适用于软塑～流塑状态的粘性土。
地基承载力(轻、重型计算公式)
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”。就我国在建高速公路桥涵地基承载力而言，设计单位在施工图中多给出了地基承载力要求，如圆管涵基底承载力要求100kpa、箱涵250 kpa等等。因此承建单位一般采用（动力）触探法对基底进行检验。 触探法可分为静力触探试验、动力触探试验及标准贯入试验，那么它们分别是怎样定义的？适用范围又是什么呢？我想我们检测人 员是应该搞清楚的。 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63.5 kg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30 cm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）。
平板荷载实验
一、概述 载荷试验是一种地基土的原位测试方法，可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形特性。载荷试验可分为浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验三种。浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)第10.2.2条规定，载荷试验应布置在有代表性的地点，每个场地不宜小于3个点，当场地内岩土体不均匀时，应适当增加试验点。浅层平板载荷试验应布置在基础底面标高处。载荷试验是岩土工程勘察的一个重要勘察手段。本章就载荷试验的方法、要求、资料整理及成果应用作一介绍。 二、平板载荷试验 平板载荷试验(PLT)是在一定面积的刚性承压板上加荷，通过承压板向地基土逐级加荷，测定地基土的压力与变形特性的原位测试方法。它反映承压板下1.5~2.0倍承压板直径或宽度范围内，地基土强度、变形的综合性状。平板载荷试验可用于以下目的： 1）确定地基土承载力的特征值，为评定地基土的承载力提供依据。 2）确定地基土的变形模量（排水或不排水）。 3）估算地基土的不排水抗剪强度。 4）确定地基土基床反力系数。 5）估算地基土的固结系数。 平板载荷试验分为浅层载荷试验和深层载荷试验，适用于各种地基土，特别适用于各种填土及含碎石的土。 平板载荷试验反映承压板下不超过2倍承压板宽度（或直径）范围内地基土的特性，如在这影响范围内地基土为非均质土时，试验结果为一综合性状，给试验数据的分析造成一定的困难。 （一）平板载荷试验的基本理论及常规技术要求 1.平板载荷试验基本理论
浅论碎石换填基础承载力的平板载荷试验
浅论碎石换填基础承载力的平板载荷试验 发表时间：2017-11-02T15:11:20.603Z 来源：《防护工程》2017年第14期作者：刘艳华 [导读] 结合某滨海道路挡土墙的碎石换填基础处理方案，介绍了平板载荷试验对换填基础承载力的检测方法，以供相关工程参考。深圳市建设工程质量检测中心 518052 摘要：平板载荷试验是用于确定地基承压板下应力主要影响范围内地层承载力和变形模量的原位检测方法，具有直观、可靠等优点。结合某滨海道路挡土墙的碎石换填基础处理方案，介绍了平板载荷试验对换填基础承载力的检测方法，以供相关工程参考。 关键词：滨海；软土地基；碎石换填；平板载荷试验 1引言 构筑物的安全取决于地基的变形量和承载力能力是否满足需要。当淤泥质土、杂填土等地基承载力不足时，宜采用换填方法加固处理，对于碎石换填基础，平板载荷试验可以有效地确定地基承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形模量，是一种直接、直观的原位测试方法。地基平板载荷试验又分为浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验和螺旋板载荷试验。其中，浅层平板载荷试验适用于浅层地基土层（深度小于3m）；深层平板载荷试验适用于埋深等于或大于3m和地下水位以上的地基；螺旋板载荷试验适应于深层地基土或地下水位以下的地基土。现结合某工程建设项目，探讨浅层平板载荷试验在地基承载力检测中的应用。 2浅层平板载荷试验 2.1压密三阶段 地基在荷载作用下直到破坏其状态，可以分为三个阶段。 2.1.1压密阶段：压力小于比例界限荷载，压力与变形呈线性关系，处于弹性平衡状态，沉降主要是由压缩土中的空隙所致； 2.1.2剪切阶段：压力超过比例界限荷载，开始产生塑性变形，沉降主要是由于土中空隙压缩和土颗粒的剪切移动引起的，土颗粒同时发生竖向和侧向变位。 2.1.3破坏阶段：荷载超过极限荷载后，即使荷载不再增加，沉降也不能稳定，荷载板急剧下沉，土体产生连续的滑动面，土从荷载板下挤出，变形主要由土的剪切变位引起，土体的侧向移动使地基失稳而破坏。 试验点1、试验点2、试验点3的变形模量分别为44.5、60.9、55.2。经检测，碎石换填基础的承载力≥150KPa，符合设计要求。 4试验的局限性
静力载荷 试验
一、静力载荷试验 1.试验的目的及意义 （1）确定地基土的临塑荷载，极限荷载，为评定地基土的承载力提供依据；（2）确定地基土的变形模量；（3）估算地基土的不排水抗剪强度；（4） 确定地基土基床反力系数； 2.试验的适用范围 浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深等于或大3m 和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。载荷 试验可适用于各种地基土，特适用于各种填土及碎石的土。 本节主要介绍浅层平板静力载荷 试验。 本实验为浅层平板载荷试验 。 3.试验的基本原理 平板载荷试验是在拟建建筑场地上将一定尺寸和几何形状（方形或圆形）的刚性板，安 放在被测的地基持力层上， 逐级增加荷载，并测得相应的 稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p ） －沉降（s ）曲线（即 p-s 曲线）。典型的平板载荷试验 p-s 曲线可以划分为三个阶段，如右图所示。 通过对p-s 曲线进行计算分析，可以得到地基土的承载力特征值 ak f 、变形模量 E 和基床反力系数 s k 。 平板载荷试验所反映的相当于承压板下 1.5～2.0倍 承压板直径（或宽度）的深度范围内地基土的强度、变形 的综合性状。 浅层平板载荷试验适用浅层天然地基土，包括各种填土、含碎石的土等。也用于复合地 基承载力评价。 破坏阶段 剪切变形阶段 直线变形阶段
4.试验仪器及制样工具 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。 （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。 1)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4－3)。其优点是荷载稳定，在大型工地常用。 图3 载荷台式加压装置 (a)木质或铁质载荷台；(b)低重心载荷台；1—载荷台； 2—钢锭；3—混凝土平台；4—测点；5—承压板 2)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。
各种土参数参考值
用标准贯入试验锤击数确定承载力 1．粘性土承载力f(Kpa) 2.砂土承载力f(Kpa) 3．粘性土N与φ、C的关系 4.N手与E s、φ、C的关系 标准贯入锤击数N手是用手拉绳方法测得的，其值比机械化自动落锤方法所得锤击数N机略高，换算关系如下： N手=0.74+1.12N机 适用范围：2 按比贯入阻力 s(Mpa)确定E0和E s（Mpa） E s=3.72 +1.260.3≤ s<5 E0=9.79 s-2.630.3≤ s<3 E0=11.77 s-4.69 3≤ s<6 选自《工业与民用建筑工程地质勘察规范》（TJ21-77） 粘性土、粉土静力触探承载力经验式 f0—kPa、P s—MPa 粘性土：f0=104P s+26.90.3≤ s<6 粉土：f0=36P s+76.6 各种土的渗透系数参考值 表—3 式—1中的桩侧极限阻力标准值应依据各土层的埋藏深度、排列次序、土的类型及各层土的s p 平均值，按下表中的关系式计算 注：1. Ⅰ类土为位于粉土或砂土以上（或无粉土、砂土层）的粘性土 Ⅱ类土为位于粉土或砂土层下的粘性土； Ⅲ类土为粉土或砂土层 2．地表下6m 范围内的土层极限侧阻力，一律取15KPa 3．当桩穿过粉土或砂土层而进入下卧软土层时，则其ski q 应按Ⅲ类土取值后，再根据该层土的平均 s p 和下卧软土的平均sL p 二者的比值大小按下表所给系数s ζ予以折减 一般土的最优含水率和最大干密度 根据静探的比贯入阻力P s 值确定单桩的竖向极限承载力 Q u =i ski sb b L q U A p ?+∑α （式—1） sb p —桩端附近的静探比贯入阻力标准值（平均值）Kpa b α—桩端阻力修正系数；可查下表—2 ski q —用静探估算的桩周第i 层土的极限阴力标准值Kpa ；可按表—3 计算 sb p 的计算 当21sb sb p p ≤时： sb p =)(21sb sb p p β+/2 （式—2） 当21sb sb p p 时， sb p =2sb p 式中：1sb p —桩端平面（不包括桩靴）以上8倍桩径范围内的比贯入阻力平均值； 2sb p —桩底平面以下4倍桩径范围内的比贯入阻力平均值； 若持力层为密实砂土，其s p 平均值超过20Mpa 时，则应乘以下表—1中折减系数后再计算1sb p 、2sb p b α β1sb p 2sb p 一、 静力载荷试验 1. 试验的目的及意义 （1） 确定地基土的临塑荷载，极限荷载，为评定地基土的承载力提供依据； （2） 确定地基土的变形模量； （3） 估算地基土的不排水抗剪强度； （4） 确定地基土基床反力系数； 2. 试验的适用范围 浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深等于或大3m 和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。载荷试验可适用于各种地基土，特适用于各种填土及碎石的土。本节主要介绍浅层平板静力载荷试验。 本实验为浅层平板载荷试验。 3. 试验的基本原理 平板载荷试验是在拟建建筑场地上将一定尺寸和几何形状（方形或圆形）的刚性板，安放在被测的地基持力层上，逐级增加荷载，并测得相应的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p ）－沉降（s ）曲线（即p-s 曲线）。典型的平板载荷试验p-s 曲线可以划分为三个阶段，如右图所示。 通过对p-s 曲线进行计算分析，可以得到地基土的承载力特征值 ak f 、变形模量0E 和基床反力系数s k 。 平板载荷试验所反映的相当于承压板下1.5～2.0倍承压板直径（或宽度）的深度范围内地基土的强度、变形的综合性状。 浅层平板载荷试验适用浅层天然地基土，包括各种填土、含碎石的土等。也用于复合地基承载力评价。 4. 试验仪器及制样工具 破坏阶段 剪切变形阶段 直 线变形阶段 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。 （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。 1)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4－3)。其优点是荷载稳定，在大型工地常用。 图3 载荷台式加压装置 (a)木质或铁质载荷台；(b)低重心载荷台；1—载荷台； 2—钢锭；3—混凝土平台；4—测点；5—承压板 2)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。 参考资料: 建筑地基设计规范GB 7-89 附录五土(岩)的承载力标准值 (一)当根据野外鉴别结果确定地基承载力标准值时，应符合附表5—1、附表5—2的规定： 岩石承载力标准值(kPa) 附表5-1 ②对于强风化的岩石，当与残积土难于区分时按土考虑． 碎石土承载力标准值(kPa) 附表5-2 注：①表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、祖砂或硬塑、坚硬状态的粘性土或稍湿的粉上所充填， ②当粗颗粒为中等风化或强风化时，可按其风化程度适当降低承裁力，当颗粒间呈半胶结 状时，可适当提高承裁力。 (二)当根据室内物理、力学指标平均值确定地基承载力标准值时，应按下列规定将附表5—3至附表5—7中的承载力基本值乘以回归修正系数：回归修正系数，应按下式计算： ψf=1-2.884/√N+7.917/N^2）*δ 粉土承载力基本值(kPa) 附表5-3 注：①有括号者仅供内插用；折算系数ξ为0; ②在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段，新近沉积的粉土，其工程性质较差，应根据当地实践经验取 值． 粘性土承载力基本值—(kPa) 附表5-4 注：①有括号者仅供内插用：． ②折算系数ξ为0.1 ③在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土，其工程性能一般较差．第四纪晚更新世(Q3) 及其以前沉积的老粘性土，其工程性能通常较好．这些土均应根据当地实践经验取值。 沿海地区淤泥和淤泥质土承载力基本值附表5—5 注:对于内陆淤泥和淤泥质上，可参照使用． 红粘土承载力基本值(kPa)附表5-6 注：①本表仅适用于定义范围内的红粘土 ②折算系数ξ为0.4 素填土承载力基本值附表5-7 注：①本表只适用于堆积时间超过十年的粘性土，以及超过五年的粉土 ②压实填土地基的承载力，可按本规范第6．3．2条采用。 (三)当根据标准贯入试验锤击数N，轻便触探试验锤击数Nl0。自附表5—8至附表5—11确定地基承载力标准值时，现场试验锤击数应经下式修正：N(或Nl0)＝μ一1．645σ(附5—6) 计算值取至整数位。 砂土承载力标准值(kPa) 附表5-8 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。 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。 图2螺旋板载荷试验 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。 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4－3)。其优点是荷载稳定，在大型工地常用。 图3 载荷台式加压装置 (a)木质或铁质载荷台；(b)低重心载荷台；1—载荷台； 2—钢锭；3—混凝土平台；4—测点；5—承压板 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， 注：本表适用于一般第四纪及新近沉积卵石和圆砾 粉土、黏性土承载力基本值f N-表示经过修正后的标贯锤击数 素填土承载力特征值f ak(kPa) 注：本表适用于填埋时间超过10年黏性土，以及超过5年的粉土 砂土承载力特征值f ak(kPa) 砂土承载力特征值的经验值f ak(kPa) 注：粘砂土3＜I p≤7；砂粘土7＜I p≤17 碎石土密实度按N63.5分类 注：本表适用于平均粒径等于或小于50mm，且最大粒径小于100mm 的碎石土。对于平均粒径大于50mm，或最大粒径大于100mm 的碎石土，可用超重型动力触探或用野外观察鉴别。 碎石土密实度按N120 分类 砂土的密实度 注：当用静力触探探头阻力判定砂土的密实度时，可根据当地经验确定。 粘性土为塑性指数I p大于10的土，可按下表分为粘土、粉质粘土。 粘性土的分类 注：塑性指数由相应于76g 圆锥体沉入土样中深度为10mm 时测定的液限计算而得。 无筋扩展基础台阶宽高比的允许值 注: 1 p k 为作用标准组合时的基础底面处的平均压力值(kPa)； 2 阶梯形毛石基础的每阶伸出宽度，不宜大于200mm ； 3 当基础由不同材料叠合组成时，应对接触部分作抗压验算； 4 混凝土基础单侧扩展范围内基础底面处的平均压力值超过300kPa 时，尚应进行抗剪 验算；对基底反力集中于立柱附近的岩石地基，应进行局部受压承载力验算。 复合地基沉降计算经验系数sp ψ 第四纪地层成因符号 1. ml--人工填土 2. al--冲击层 3. pl--洪积层 4. dl--坡积层 5. el--残积层 6. eol--风积层 载荷试验 载荷试验项目包括平板载荷试验和螺旋板载荷试验，它是在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，观测地基土的承受压力和变形的原位试验。其成果一般用于评价地基土的承载力也可用于计算地基土的变形模量；现场测定湿陷性黄土地基的湿陷起始压力。 (1)平板载荷试验适用于各类地基土。它所反映的相当于承压板下1.5-2.0倍承压板直径或宽度的深度范围内地基土的强度、变形的综合性状。 (2)螺旋板载荷试验适用于粘土和砂土地基，用于深层或地下水位以下的土层。 试验原理： 在拟建建筑物场地上将一定尺寸和几何形状（圆形或方形）的刚性板，安放在被测的地基持力层上，逐级增加荷载，并测得每一级荷载下的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p）－沉降（s）曲线（即p－s曲线）。典型的平板载荷试验p－s曲线可划分为三个阶段： （1）直线变形阶段：p－s曲线为直线段（线性关系），对应于此段的最大压力p0，称为比例界限压力（也称为临塑压力），土体以压缩变形为主。 （2）剪切变形阶段：当压力超过p0，但小于极限压力pu时，压缩变形所占比例逐渐减少，而剪切变形逐渐增加，p－s线由直线变为曲线，曲线斜率逐渐增大。 （3）破坏阶段：当荷载大于极限压力pu时，即使维持荷载不变，沉降也会急剧增大，始终达不到稳定标准。 直线变形阶段：受荷土体中任意点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要由土中空隙的压缩引起，并随时间趋于稳定。可以用弹性理论进行分析。 剪切变形阶段：土体除了竖向压缩变形之外，在承压板的边缘已有小范围内土体承受的剪应力达到或超过了土的抗剪强度，并开始向周围土体发展。此阶段土体的变形主要由压缩变形和土粒剪切变形共同引起。可以用弹塑性理论进行分析。 破坏阶段：即使荷载不再增加，承压板仍会不断下沉，土体内部开始形成连续的滑动面，承压板周围土体面上各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。 平板载荷试验 仪器设备： 1.承压板：应具有足够的刚度，一般采用圆形或正方形钢质板；也可采用现浇或预制混凝土板，面积可采用0.25-0.50m2,不应小于0.1m2。 2.加荷装置：包括压力源、载荷台架或反力构架。 (1)压力源：可用液压装置或重物，其出力误差不得大于全量程的1%；安全过负荷率应大于 国内现有确定地基承载力表 格汇总 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 国内现有确定地基承载力表格资料汇总1.1根据轻型动力触探试验确定地基承载力标准值 确定粘性土地基承载力标准值 1.2根据重型动力触探试验确定地基承载力标准值 2 平均击数 N63.5(击) 平均击数 N63.5(击) 1.3根据标准贯入试验确定地基承载力标准值 3 1.4根据岩土的物理指标确定地基承载力标准值 4 5 根据构成边坡的岩性不同，将边坡分为岩质边坡与土质边坡，而岩质边坡按岩石的软硬又分为软岩边坡和硬岩边坡。一般认为，软岩高陡边坡是坡度大且高、构成边坡的岩石介质为软弱岩体的边坡，但现今并没有统一的定义。有人认为，岩质高边坡是指高度为15m～30m、坡度为30度～60度的边坡，而高度超过30m、坡度为60度～90度的边坡为超高急坡[1，2]。但不同系统对岩石高边坡的定义有所不同。黄润秋建议城建系统为大于15m，公路系统为大于30m，铁道系统为大于50m，而矿山系统和水电系统为大于100m[3]，但未对坡度进行界定。 综上所述，本人认为，对城建系统，软岩高陡边坡是指其地质软岩岩体抗压强度介于1.5MPa～25MPa之间、坡度为30度～60度、高度为15m～30m 的边坡。 [1] 杨宇航,颜志平,朱赞凌,等.公路边坡防护与治理[M].北京:人民交通出版 社,2002 [2] 周培德,张俊云.植被护坡工程技术[M].北京:人民交通出版社,2003 [3] 黄润秋.中国岩石高边坡工程及其研究[A].工程地质原理分析精品课程建设[DB 6 第二节静力载荷试验 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。 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。 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。 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4－3)。其优点是荷载稳定，在大型工地常用。 (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 (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。 (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。 (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。 (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。一、静力载荷试验
地基承载力判别表
静力载荷试验
岩土承载力
载荷试验
国内现有确定地基承载力表格汇总
静力荷载试验