平板载荷试验报告书

试验一：平板载荷试验

一、试验目的

通过平板载荷试验，了解平板载荷试验的加载系统、反力系统和变形量测系统及其安装方法，掌握试验的操作步骤及技术要求，采用试验数据计算地基承载力特征值f ak、地基土的变形模量E0。

二、试验原理

载荷试验(Plate Load Test，简称PLT)是在现场用一个刚性承压板逐级加荷，测定天然地

基、单桩或复合地基的沉降随荷载的变化，借以确定它们承载能力的现场试验。

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，由固定在基准梁上的变形测量装置测得相应的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载沉降曲线，即p-s曲线。通过对p-s曲线进行计算分析，可以得到地基土的承载力f ak、变形模量E0和基床系数K s。

三、试验仪器设备

试验设备包括承压板、加荷装置和沉降观测装置。

1、加荷系统：

承压板：圆形钢制板，面积0.2m2

加荷装置：液压千斤顶，应力环

2、反力系统：

地锚、工字钢反力架

一般反力可以由重物、地锚单独或地锚与重物联合提供

3、量测系统：

支撑柱、基准梁、位移测量原件等

四、试验技术要求与操作步骤

1、试验技术要求

参照《建筑地基处理技术规范》：

1)承压板尺寸一般为0.25-0.5m2，当在软土和粒径较大的填土上进行试验时，

承

压板面积不应小于0.5m2。

2)试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍，以防止周围图的盈利对试

验有影响。试坑底部的岩土应避免扰动，保持其原状结构和天然含水量，在承

压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平，并尽快安装设备。

3)加荷等级一般不小于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%内。

4)沉降观测采用慢速法。每级荷载施加后，间隔5min、5min、10min、10min、

15min、15min测读一次沉降，以后间隔30min测读一次沉降，当连续2h、

且每小时沉降量不大于0.1mm时，可认为沉降已相对稳定，可施加下一级荷

载。

5)试验终止条件：

a)承压板周边的土体出现明显的侧向挤出；

b)本级荷载的沉降量急剧增大，p-s曲线出现陡降段；

c)在某级荷载下24h沉降速率不能达到稳定标准；

d)总沉降量与承压板直径（或边长）之比超过0.06。

2、试验设备安装

下地锚、挖试坑以及横梁和连接件的安装已经都做好了。地锚用了4

只，以试坑中心为中心点对称布置。由于我们是接着第一组做的试验，所以试坑深度就是第一组最后测得的沉降。用连接件将次梁安装在地锚上，以承压板为中心将主梁通过连接件安装在次梁下，形成反力系统。

1)放置承压板：由于不均匀沉降，在第一组完成该试验后承压板由倾斜，所以我

重新进行找平，然后小心平放承压板，并用水平仪检测是否倾斜。

2)千斤顶和测力计的安装：先在承压板中心位置上放置一块方形实心铁板以便安

放千斤顶，然后以方形钢板为中心，从下到上依次放置千斤顶与应力环，最后用几个铁块使千斤顶跟应力环与钢梁连接起来，形成完整的反力系统。要注意各设备的重心应保持在同一条垂直直线上。

3)沉降量测元件的安装：基准梁已经架好。借助磁性表座，在基准梁上对称安装

4只百分表，百分表测头与承压板接触且测量杆应垂直于承压板，并注意百分表的量测应能支持我们完成试验。

3、试验操作步骤

1)加载操作：一共加载3.2吨，分8级，每级0.4吨，同时算出每加载0.4吨时

所对应的应力环上百分表的读数，根据读数来施加。由于时间限制，我们一共施加了3级荷载。

2)稳压操作：每级荷重下都必须保持稳压，由于加载后地基土沉降、设备变形和

地锚受力拔起等原因，都会引起荷载的减小，要随时观察百分表指针的变动，

并通过千斤顶不断的补压，使所施加的荷载保持相对稳定。

3)沉降观测：采用慢速法（试验技术要求中已叙述）

4)试验观测与记录：将观测数据记录在载荷试验记录表中。我们分了三个小组，

每小组负责记录一级荷载下的沉降

五、试验资料整理与应用（采用老师给的数据）

1、绘制p-s曲线（进行必要修正）和s-lgt曲线

2、绘制lgp-lgs曲线

3、计算地基承载力特征值

根据《建筑地基基础设计规范》，地基承载力的确定方法如下：

1)拐点法：若拐点明显，直接从p-s曲线上确定拐点作为比例界限压力p0，并

取p0所对应的荷载值作为地基承载力特征值。

2)极限荷载法：先确定p u，当p u小于对应的比例界限压力的荷载值的2倍时，

取p u/2作为地基承载力特征值。

3)相对沉降法：若p-s曲线呈缓变曲线，并且当承压板面积为0.25-0.5m2时，

可取s/b=0.01-0.015所对应的荷载作为地基承载力特征值，但其值不应大于

最大加载量的一半。

本次试验采用第三种方法，取s/b=0.012所对应的荷载作为地基承载力特征值，

即f ak=92.5KPa。

4、计算地基土的变形模量E0

b=1.0m，Z=0.5m

I0=0.886

μ=0.35

I1≈1−0.27z

b =1−0.27×0.5

1.0

=0.865

K=∆p

∆s =60−10

6.79−1.47

=9.398KPa/mm

E0=I0I1K(1−μ2)b=0.886×0.865×9.398×(1−0.352)×1000=6320.56KPa

E0=6.32MPa

六、适用条件

平板载荷试验分为浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验。前者适用于地表浅层地基土，包括各种填土和含碎石的土；后者适用于埋深等于或大于3.0m和地下水位以上的地基土。