载荷试验要点

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
• 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。
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
•
•
• • •
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
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
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
• • • • • • • 3.7.2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
• 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）。
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。
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。
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。
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。
• 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。
• 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
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
• 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。
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
• 3.4 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
• 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。
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)
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。
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
• 3.9.3 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。