载荷试验要点

岩土载荷试验要点
• • • • • • • 3.7.2岩基载荷试验当出现下述现象之一时，即可终止加载： （1）沉降量读数不断变化，在24小时内，沉降速率有 增大的趋势。 （2）压力加不上或勉强加上而不能保持稳定。 3.7.3复合地基载荷当出现下列现象之一时可终止试验： （1）沉降急剧变大，土被挤出或承压板周围出现明显的 隆起。 （2）承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%。 （3）当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要 求压力值的2倍。
岩土载荷试验要点
• 3.6 对慢速法，当试验对象为土体时，每级荷载施 加后，间隔5min、5min、10 min、10 min、15 min、 15 min测读一次沉降，以后间隔30min测读一次沉 降，当连续两小时每小时沉降量小于等于0.1mm 时，可认为沉降已达相对稳定标准，施加下一级 荷载；当试验对象是岩体时，间隔1min、2 min、 3 min、5 min测读一次沉降，以后每隔10min测读 一次，当连续三次读数差小于等于0.01mm时，可 认为沉降已达相对稳定标准，施加下一级荷载。
岩土载荷试验要点
• 3.载荷试验的技术要求应符合下列规定： • 3.1 浅层板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于 承压板宽度或直径的三倍；深层平板载荷试验的 试井直径应等于承压板的直径；当试井直径大于 承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小 于承压板直径（0.8m）。 • 3.2 试坑或试井底的岩土应避免扰动，保持其原 状结构和天然湿度，并在承压板下铺设不超过 20mm的砂垫层找平，尽快安装试验设备；螺旋板 头入土时，应按每转一圈下入一个螺距进行操作， 减少对土的扰动。
比例界限点和模量
式中，I0——刚性承压板的形状系数，圆形板取 0.785；方形板取0.886； μ——土的泊松比（碎石土取0.27，砂土取0.30， 粉土取0.35，粉质粘土取0.38，松土取0.42）； d ——承压板直径或边长（m）； p ——P~S曲线线性段的压力（kPa）； s ——与P对应的沉降（mm）； ω——与试验深度和土类有关的系数，可按《岩 土工程勘察规范》（GB50021——2001）所列表 10.2.5中查出。
岩土载荷试验要点
• 3.9.3 复合地基承载力特征值的确定： • （1）当压力—沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小 于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对 应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半。 • （2）当压力—沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对 变形值确定。 • A.对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩：当以粘性 土为主的地基，可取s/b或s/d等于0.015所对应的压力（s为 载荷试验承压板的沉降量；b和d分别为承压板的宽度和直 径，当其值大于2m时，按2m计算。）；当以粉土或砂土 为主的地基，可取s/b或s/d等于0.01所对应的压力。
• 当埋设有测量桩身应力、应变、桩底反力的传感器 或位移杆时，可测定桩分层侧阻力和端阻力或桩身 截面的位移量。 • 为设计提供依据的试验桩，应加载至破坏；当桩的 承载力以桩身强度控制时，可按设计要求的加载量 进行。
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• 对工程桩抽样检测时，加载量不应小于设计要求的 单桩承载力特征值的2.0倍。
2 仪器设备及其安装
3. 试验方法
• 基本试验：为设计提供依据，检测应采用慢速维持法。当 设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应应采用静载 试验确定承载力特征值：设计等级为甲乙级的桩基；地质 条件复杂、施工质量可靠性低的桩基；本地区采用的新桩 型或新工艺。 验收试验：一般采用慢速维持法，有成熟工作经验地区工 程桩验收可采用快速维持法。 检测数量：在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数 的1%；当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。 验证检测：针对其它检测结果，如钻芯法或声波透射法检 测发现桩身质量有疑问，需要采用静载试验进行验证检测， 判定桩的承载力是否满足设计要求。 检测设备：合理配置的千斤顶、优于或等于0.4级压力表、 大量程百分表、压重设备或反力设备。 检测技术：详见相关规范
岩土载荷试验要点
• 3.8 卸载观测 • 只有岩基载荷和复合地基载荷试验要进行卸 载观测。 • 3.8.1岩基载荷卸载观测：每级卸载为加载时的 两倍，如为奇数，第一级可为三倍。每级卸载后， 每隔10min测读一次，测读三次后可卸下一级荷载。 全部卸载后，当测读到半小时回弹量小于0.01mm 时，即认为稳定。 • 3.8.2复合地基载荷卸载级数可认为加载级数的 一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记 回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回 弹量。
岩土载荷试验要点
• 3.7 终止试验条件 • 3.7.1浅层、深层、平板载荷试验当出现以下情况之一时， 可终止试验： • （1）承压板周边的土呈现明显侧向挤出，周边岩土出现 明显隆起或径向裂缝持续发展。 • （2）本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载 与沉降曲线出现明显陡降。 • （3）在某级荷载下24小时沉降速率不能达到相对稳定标 准。 • （4）总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过0.06. （深层平板为0.04） • 当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载定位极限 荷载。
岩土载荷试验要点
• 3.9 承载力特征值的确定 • 3.9.1浅层、深层平板载荷试验承载力特征值的确定： • （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两倍时， 取极限荷载值的一半。 • （3）当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为 0.25~0.50 m2,可取s/b=0.01~0.015所对应的荷载，但其值不 应大于最大加载量的一半。 • 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实 测值的极差不超过其平均值的30%时，取此平均值作为该 土层的地基承载力特征值fak 。
岩土载荷试验要点
• 1.适用规范： （1）《岩土工程勘察规范》（GB50021—— 2001---2009年版）。 （2）《建筑地基基础设计规范》 （GB50007——2011）。 （3）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—— 2012）。 （4）《高层建筑岩土工程勘察规范》 （JGJ72——2004）。
岩土载荷试验要点
• 2.岩土载荷试验适用范围和要求
• 2.1 载荷试验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。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于5m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；复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影 响范围内复合土层的承载力和变形参数，岩基载荷试验用 于确定完整、较完整、较破碎岩基作为天然地基或桩基础 持力层时的承载力。 • 2.2 载荷试验应布置在有代表性的地点，每个场地不宜少 于3个，当场地内岩土体不均时，应适当增加。浅层平板 载荷试验应布置在基础底面标高处。 • 2.3 仪器设备要定期检验和标定，选定适合量程的千斤顶 进行载荷试验。
载荷试验要点
吴炎森
中国有色金属工业长沙勘察设计研究院
分类
•
–
用途分类：
基本试验：确定承载力，为设计提供设计依 据，应进行破坏性试验。
–
验收试验：按设计参数进行试验，验证承载 力是否满足设计要求。
分类
• 工程性质分类：、
– 地基土静载试验：A.螺旋板载荷试验、B.浅层 板载荷试验、C.深层半载荷试验。 – 复合地基载荷试验：A.素填土载荷试验、B.单 桩载荷试验、C.多桩载荷试验、D.桩周土载荷 试验。 – 岩基载荷试验。 – 基桩载荷试验：A.单桩竖向抗压静载试验、B. 单桩竖向抗拔静载试验、C.单桩水平静载试验。
弹性变形区
400
800
1200
1600
2000 P(kPa) Pu
16.0
塑性变形区
24.0
32.0
40.0
48.0 S(mm)
比例界限点和模量
•
•
变形模量： 变形模量：指单轴受压时应力与应变之比。 计算公式： 浅层平板载荷试验的变形模量E0（MPa）可按下 式计算： E0=I0 (1-μ2)pd/s (1) 深层平板载荷试验的变形模量E0（MPa）可按下 式计算： E0=ωpd/s (2)
•
•
• • •
3. 试验方法
• 检测条件: 1) 灌注桩承载力检测其混凝土强度养护龄期 不少于28天。 2)预制桩承载力检测前的休止时间应不少于 表1规定的时间。
表1
土的类别
砂土
休止时间
休止时间（d）
7
粉土
非饱和 粘性土
10
15
饱和
25
单桩竖向抗压静载试验
• 1 适用范围
• 本方法适用于检测单桩的竖向抗压承载力。
基桩静载试验要点
• 1. 适用规范： （1）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003） （2）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） （3）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）。 • 2．适用范围： （1）单桩竖向抗压静载试验适用于检测单桩的竖向抗压 承载力。 （2）单桩竖向抗拔静载试验适用于检测单桩竖向抗拔承 载力。 （3）单桩水平抗拔静载试验适用于桩顶自由时的单桩水 平承载力，拟定地基土抗力系数的比例系数。
岩土载荷试验要点
• 3.9.2岩石地基承载力的确定 • （1）对于P~S曲线上起始直线段的终点为比例界 限。缝合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。 将极限荷载除以3的安全系数，所得值与对应于比 例界限的荷载相比较，取小值。 • （2）每个场地载荷试验的数量不应小于3个，取 最小值作为岩石地基承载力特征值。 • （3）岩石地基承载力不进行深宽修正。
岩土载荷试验要点
• 3.3 载荷试验宜采用圆形刚性承压板，根据土的软 硬或岩体裂隙密度采用合适的尺寸；土的浅层平 板载荷试验承压板面积不应小于0.25m2，，对软 土和粒径较大的填土不应小于0.5 m2；土的深层平 板载荷试验承压板面积宜选用0.5 m2；岩石载荷试 验承压板的面积不宜小于0.07 m2。复合地基载荷 试验承压板应具有足够刚度。单桩复合地基载荷 试验的承压板可用圆形或方形，面积为一根桩承 担的处理面积；多桩复合地基载荷试验的承压板 可用方形或矩形，其尺寸按实际桩数所承担的处 理面积确定。桩的中心（或形心）应与承压板保 持一致，并与荷载作用点相重合。
比例界限点和模量
• 比例界限点在地基土载荷，复合地基静载 试验，岩基载荷试验中是一个非常重要的 参数。 • 比例界限点（P0）：P~S曲线中弹性变形与 塑性变形的界限点，通常说，P~S曲线渐进 直线与曲线的切点。 • 比例界限点与评判承载力大小有直接关系。
比例界限点和模量
P-S曲线图
0 0.0 P0 8.0
岩土载荷试验要点
• 3.4 载荷试验加荷方式应采用分级维持荷载沉降相 对稳定法（常规慢速法）。 • 浅层平板载荷试验加荷分级应不少于8级；深层平 板载荷试验加荷分10~15级施加；岩基载荷不少于 10级；复合地基载荷分10~12级。岩基载荷试验加 载量不少于预估设计承载力的3倍，其他不少于2 倍。荷载的量测精度不应低于最大荷载的±1%。 千斤顶压力量程与加载量基本匹配。 • 3.5 承压板的沉降可采用百分表或电测位移计量测， 其精度不应低于±0.01m.
岩土载荷试验要点
• B.对土挤密桩、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基，可取s/b 或s/d等于0.012所对应的压力。对灰土挤密桩复合地基， 可取s/b或s/d等于0.008所对应的压力。 • C.对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地基，当以 卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基，可取s/b或s/d等于 0.008所对应的压力；当以粘性土、粉土为主的地基，可取 s/b或s/d等于0.01所对应的压力。 • D.对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取s/b或s/d等于 0.006所对应的压力。 • E.对有经验的地区，也可按当地经验确定相对变形值。 • 按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压 力的一半。试验点的数量不应少于3点，当满足其极差不 超过平均值的30%时，可取其平均值为复合地基承载力特 征值。