載荷試驗(yàn)課件

1、基礎(chǔ)知識(shí)一、名詞地基：為支承基礎(chǔ)的土體或巖體?；A(chǔ)：將結(jié)構(gòu)所承受的各種作用傳遞到地基上的結(jié)構(gòu)組成部分。 地基承載力特征值：指由載荷試驗(yàn)測(cè)定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對(duì)應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。二、巖土的分類 作為建筑地基的巖土，可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。 1、巖石：自然界各種各樣的礦物，并不是孤立的個(gè)體，而是以一定的規(guī)律結(jié)合在一起的。由一種或多種礦物組成的集合體叫巖石。分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。 我們?nèi)粘９ぷ髦杏龅降臋C(jī)會(huì)不多，不多講。我們經(jīng)常遇到的第四系松散物“碎石土、砂土、粉土、粘性土”。 2、碎石土：為粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)全重50

2、%的土。碎石土分為：1）漂石：圓形及亞圓形為主 粒徑大于200mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 2)塊石：棱角形為主3)卵石：圓形、亞圓為主 粒徑大于20mm的顆粒含量超過(guò)全重50%4)碎石：棱角形為主 5）圓礫：圓形、亞圓 粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)全重50% 6） 角礫：棱角形為主 3、砂土：粒徑大于2mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%，粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)全重50%的土?？煞譃椋?礫砂：粒徑大于2mm的顆粒含量占全重25%50%。 粗砂：粒徑大于0.5mm的顆粒含量超過(guò)全重50%。中砂：粒徑大于0.25mm的顆粒含量超過(guò)全重50%。細(xì)砂：粒徑大于0.075mm的顆粒含超過(guò)全重85%

3、。 粉砂：粒徑大于0.075mm的顆粒含超過(guò)全重50%。 4、粘性土：塑性指數(shù)Ip大于10的土。 Ip>17 粘土10<Ip17 粉質(zhì)粘土 5、粉土：介于砂土與粘性土之間，塑性指數(shù)Ip10且粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過(guò)全重50%的土。 6、人工填土：素填土、壓實(shí)填土、雜填土、沖填土。三、樁基礎(chǔ)：由基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸，則稱為低承臺(tái)樁基；若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，則稱為高承臺(tái)樁基。建筑樁基通常為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。 基樁：群樁基礎(chǔ)中的單樁。 1、樁的分類 按承載性狀分類 1）摩擦型樁：摩擦樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁

4、頂豎向荷載由樁側(cè)阻力承受，樁端阻力小到可忽略不計(jì)。端承摩擦樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載主要由樁側(cè)阻力承受2）端承型樁 ： 端承樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載由樁端阻力承受，樁側(cè)阻力小到可忽略不計(jì)； 摩擦端承樁：在承載能力極限狀態(tài)下，樁頂豎向荷載主要由樁端阻力承受。按樁的使用功能分類 豎向抗壓樁（抗壓樁） 豎向抗拔樁（抗拔樁） 水平受荷樁（主要承受水平荷載） 復(fù)合受荷樁（豎向、水平荷載均較大）按樁身材料分類 混凝土樁：灌注樁、預(yù)制樁 鋼樁 組合材料樁按成樁方法分類 a、非擠土樁：干作業(yè)法、泥漿護(hù)壁法、套管護(hù)壁法。 b、部分?jǐn)D土樁：部分?jǐn)D土灌注樁、預(yù)鉆孔打入或預(yù)制樁打入式敞口樁。

5、 c、擠土樁：擠土灌注樁、擠土預(yù)制樁。按樁徑大小分類 a、小直徑樁：d250mm。 b、中等直徑樁：250mm<d<800mm c、大直徑樁：d800mm 四、復(fù)合地基 是在較弱地基中采用置換或增強(qiáng)的方法，在土中設(shè)置由散體材料（土、砂、碎石等）或弱膠結(jié)材料（石灰土、水泥土等）（膠結(jié)材料、素砼、預(yù)制材料等）構(gòu)成加固樁樁體（亦稱增強(qiáng)體），與樁間土（亦稱基體或樁周土）一起共同承受建筑荷載，有時(shí)樁間土土質(zhì)在某些加固材料設(shè)置過(guò)程中要受到不同程度的改善，從而提高地基的強(qiáng)度與剛度，這類由兩種不同強(qiáng)度的介質(zhì)（或多種介質(zhì)，多樁復(fù)合）組成的人工地基，稱為復(fù)合地基。 復(fù)合地基中的樁柱體與樁基礎(chǔ)的樁不同，

6、它是地基整體的一個(gè)組成部分，起加固地基的作用，且不與基礎(chǔ)作剛性連接。 樁基礎(chǔ)的樁是一種基礎(chǔ)形式，起傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的作用，由高剛度材料構(gòu)成且與承臺(tái)或上部結(jié)構(gòu)作剛性連接，上部結(jié)構(gòu)荷載由樁傳給地基土。 載 荷 試 驗(yàn)一、概述1.1載荷試驗(yàn)?zāi)康妮d荷試驗(yàn)是在原位條件下，向真型基礎(chǔ)或縮尺模型基礎(chǔ)逐級(jí)施加荷載，并同時(shí)觀測(cè)地基（或基礎(chǔ)）隨時(shí)間而發(fā)展的變形（沉降）的一項(xiàng)原位測(cè)試方法。該試驗(yàn)是確定天然地基、復(fù)合地基、樁基礎(chǔ)承載力和變形特性參數(shù)的綜合性測(cè)試手段；也是確定某些特殊性土特征指標(biāo)的有效方法；還是某些原位測(cè)試手段（如靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等）賴以進(jìn)行對(duì)比的基本方法。盡管其試驗(yàn)機(jī)理復(fù)雜，應(yīng)力狀態(tài)難以簡(jiǎn)單描述

7、，試驗(yàn)狀態(tài)反映的深度范圍有限，但因試驗(yàn)直觀，實(shí)用，在巖土工程實(shí)踐中仍廣為應(yīng)用。1.2載荷試驗(yàn)的類型按試驗(yàn)?zāi)康?，適用條件等，載荷試驗(yàn)大體為分表1所列各類。載荷試驗(yàn)主要類別、適用范圍 表1類 別試 驗(yàn) 目 的適 用 范 圍平板載荷 試驗(yàn)1、確定地基巖土的承載力；計(jì)算地基土的變形模量；預(yù)估建筑物地基的沉降量；2、測(cè)定黃土、膨脹性巖土、鹽漬巖土等特殊性巖土的特征性指標(biāo)；3、測(cè)定復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比（當(dāng)埋有壓力盒等測(cè)試元件時(shí)）各類地基土和軟巖、風(fēng)化巖螺旋板載荷試驗(yàn)1、確定地基土的承載力、變形模量2、計(jì)算地基土的固結(jié)系數(shù)、不排水抗剪強(qiáng)度砂土、粉土、粘性土，尤其適用于難以采取原狀土樣的砂土和靈敏度高的軟土樁

8、基載荷試驗(yàn)1、確定單樁豎向承載力、橫向承載力，單樁抗拔承載力；2、當(dāng)沿樁身設(shè)有應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量元件時(shí)，可確定樁側(cè)土的摩擦力、樁端土承載力和樁身彎矩分布等；各類樁基，但對(duì)承載力特別高，如15000kN以上者，應(yīng)有專門的試驗(yàn)設(shè)備和裝置動(dòng)載荷試驗(yàn)實(shí)測(cè)基礎(chǔ)豎向加速度a基底動(dòng)壓力pd，供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)用承受地震荷載、機(jī)器震動(dòng)荷載等動(dòng)荷載的重要基礎(chǔ)2平板載荷試驗(yàn)2.1基本理論1、根據(jù)什塔耶曼夫的理論公式，豎向均布荷載作用于剛性圓形板，板下各點(diǎn)的沉降 當(dāng)為剛性的方形板時(shí)，板下各點(diǎn)的沉降為：s=0.88式中 s剛性圓形板或方形板下各點(diǎn)的沉降（mm）r、d分別為剛性圓形板的半徑、直徑(mm)b剛性方形板的寬度（mm）v地

9、基土的泊松比（側(cè)膨脹系數(shù)）；E0地基土的變形模量（kPa）p剛性圓形板或方形板上的平均壓力（kPa）2、為此，可利用載荷試驗(yàn)所獲得的P-S關(guān)系曲線計(jì)算出地基的變形模量，確定地基承載力和其他特性指標(biāo)。2.2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)1、中國(guó)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)（表2）2、國(guó)外主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)（表3）中國(guó)載荷試驗(yàn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn) 表2標(biāo)要 準(zhǔn)點(diǎn) 名稱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范50007-2002巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001水利電力部標(biāo)準(zhǔn)土工試驗(yàn)規(guī)程SD128-86（載荷試驗(yàn)SD128-0026-86）中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司冶金部標(biāo)準(zhǔn)巖土靜力載荷試驗(yàn)規(guī)程YSJ218-90YBJ17-90承壓板面積土

10、基：不小于0.25m2(GB50021-2001規(guī)定0.25-0.50m2)巖基：0.07m2(直徑300m2)均可用圓形或方形板不小于0.1m2的方形板或圓形板1、軟粘土：不宜小于0.25m22、堅(jiān)實(shí)的粘性土：可采用0.1m23、碎石類土：承壓板直徑宜大于受壓層最大粒徑的10-20倍。試坑最小寬度不小于承壓板寬度或直徑的3倍不小于承壓板寬度或直徑的3倍最小一邊應(yīng)等于或大于承壓板寬度（或直徑）的3倍。荷載級(jí)不少于8級(jí)，試驗(yàn)最大荷載不應(yīng)小于荷載設(shè)計(jì)值的2倍一般取預(yù)估極限壓力的1/8-1/10第一級(jí)荷載連同設(shè)備在內(nèi)應(yīng)等于挖出土的自重，以后的每級(jí)荷載增量按土質(zhì)條件為<15-200 kPa試驗(yàn)方

11、法逐級(jí)加載，認(rèn)為沉降已趨穩(wěn)定方可施加下一級(jí)荷載；GB50021-2001規(guī)定可采用相對(duì)穩(wěn)定法、快速法和等沉降速率法一般用相對(duì)穩(wěn)定法；對(duì)可塑狀、堅(jiān)硬狀的粘性土、粉土、砂土、碎土類土，根據(jù)具體條件可采用快速法穩(wěn)定法。當(dāng)有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可采用快速法。沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)連續(xù)2h內(nèi)，每小時(shí)的沉降增量不大于0.1mm時(shí)，認(rèn)為已趨穩(wěn)定最后1h的沉降量不大于0.1mm連續(xù)2h沉降量每小時(shí)不超過(guò)0.1mm或連續(xù)1h沉降量每30min不超過(guò)0.05mm終止試驗(yàn)條件1、承壓板周圍的土明顯側(cè)向擠出；2、沉降急劇增大；p-s關(guān)系曲線出現(xiàn)陡降段；3、在某級(jí)荷載下，24h內(nèi)沉降速度達(dá)不到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)（GB50021-2001規(guī)定為：

12、24h內(nèi)沉降隨時(shí)間近似等速或加速發(fā)展）；4、s/b0.06(b承壓板寬度)(GB50021-2001規(guī)定為s/b1/12；當(dāng)達(dá)不到極限荷載時(shí)，最大壓力應(yīng)達(dá)預(yù)期設(shè)計(jì)壓力的2.0倍或超過(guò)第一拐點(diǎn)至少三級(jí)荷載)1、沉降隱劇增加，承壓板周圍出現(xiàn)裂縫和隆起；2、持續(xù)2h沉降速率加速發(fā)展；3、總沉降量超過(guò)承壓板直徑的1/101、在承壓板周圍出現(xiàn)顯著裂縫或隆起2、荷載不變，24h內(nèi)沉降速度幾乎不變3、s/b0.06(b承壓板寬度)；4、當(dāng)荷載達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的1.5-2.0倍以上時(shí)，亦可終止。國(guó)外載荷試驗(yàn)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn) 表3項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)名稱承壓板面積及形狀試坑最小寬度加荷等級(jí)試驗(yàn)方法沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)終止試驗(yàn)條件原蘇聯(lián)

13、土的靜力載荷試驗(yàn)方法OCT-12374-770.061.0m2剛性圓形板（詳細(xì)規(guī)定列于表4）不小于1.5m×1.5m按土的類別和性質(zhì)為10-100kPa(詳細(xì)規(guī)定列于表4)穩(wěn)定法在規(guī)定的穩(wěn)定時(shí)間內(nèi)，每小時(shí)沉降量不大于0.1mm，穩(wěn)定時(shí)間列于表4p-s關(guān)系曲線出現(xiàn)直線段轉(zhuǎn)折點(diǎn)美國(guó)巖土試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)ADTM01194-72直徑305762mm圓形剛性板厚度不小于25.4mm，現(xiàn)澆混凝土板厚度不小于寬度的2/3在一個(gè)試坑內(nèi)應(yīng)有3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，點(diǎn)間距不小于試驗(yàn)所有和最大承壓板寬度的5倍不大于1.0tonf/ft2(95.76kPa)或預(yù)估極限承載力的1/101、穩(wěn)定法2、每施加一級(jí)荷載按等時(shí)間間隔觀測(cè)

14、6次，加下一級(jí)荷載3按下沉量為承壓板直徑的0.5%以30s、1、4、8、15min觀測(cè)荷載值直到荷停止變化，或荷載的變化速率在p-lgt曲線上呈線性關(guān)系荷載出現(xiàn)峰值，或達(dá)到荷載增量與下沉量之比為最小，或達(dá)到下沉量為承壓板直徑的1/10，或至確定破壞荷載日本（土質(zhì)調(diào)查法）30cm×30cm或45cm×45cm底面平滑鋼質(zhì)方形板不小于5倍承壓板寬度預(yù)估極限承載力的1/51、穩(wěn)定法2、使沉降保持在一定速度下，調(diào)整荷載無(wú)論使用何種方法，都應(yīng)施加初期荷載，其值為荷載級(jí)的1/21/3，等沉降達(dá)穩(wěn)定后，卸載至零，觀測(cè)儀表調(diào)零或調(diào)至易讀的起始讀數(shù)能達(dá)到平順的s-t曲線，且沉降速率在15mi

15、n內(nèi)小于0.01mm達(dá)到級(jí)限壓力OCT-12374-77承壓板規(guī)定 表4土的名稱、類型和狀態(tài)承壓板相對(duì)于潛水位的位置試驗(yàn)深度(m)試驗(yàn)位置承壓板類型面積(cm2)砂土：密和中密的砂粘性土、粉土位于或高于水面<6試坑或探井內(nèi)底面致密的剛性圓形板25001000碎石土松散的砂土粘性土、粉土：0.25< IL1粘土、粉質(zhì)粘土0<IL1粉土50001000含有機(jī)質(zhì)砂的砂土、粉土、粘性土5000IL >1的粘性土、粉土10000濕陷性土（試驗(yàn)時(shí)浸水）<155000砂土粘性土、粉土IL0.5粘土、粉質(zhì)粘土IL <0粉土位于潛水面620鉆孔內(nèi)底面致密的剛性圓形板600粘性

16、土、粉土：IL >0.25粘土、粉質(zhì)粘土IL>0粉土含有機(jī)物的粘性土、粉土和砂土底面有濾水孔的剛性圓形板砂土、粉土和粘性土：其中包括含有有機(jī)質(zhì)的粘性土、粉土和砂土<20具濾水孔底面帶清孔器的剛性圓形板注：對(duì)面積為1000cm2的承壓板應(yīng)加上環(huán)狀周邊壓力，加荷面積相當(dāng)于承壓板底面積擴(kuò)大到5000cm2，周邊壓力等于承壓板底面高程以上的天然壓力。OCT-12374-77荷載增量及穩(wěn)定時(shí)間 表5土的名稱飽和度每級(jí)壓力增量（kPa）相對(duì)穩(wěn)定時(shí)間(h)土的密實(shí)度密實(shí)中密松散碎石土Sr1.01000.5砂土粗砂Sr1.010050250.5中砂和細(xì)砂Sr0.510050250.50.5&

17、lt;Sr1.010050251.0粉砂Sr0.55025101.00.5<Sr1.05025102.0粘性土、粉土液性指數(shù)IL每級(jí)壓力增量(kPa)相對(duì)穩(wěn)定時(shí)間（h）孔隙比E<0.50.5<e0.80.8<e1.1E>1.1IL0.250.25< IL0.750.75< IL1.00IL>1.00100100505010050252550502510502510101223注：當(dāng)孔隙比e>1.1時(shí)，相對(duì)穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)增加1h。2.3試驗(yàn)儀器設(shè)備2.3.1承壓板a面積不小于600cm2，常用為6005000cm2形狀為圓形或方形（圓形板的應(yīng)力條

18、件較方形板簡(jiǎn)單，宜盡量采用圓形板）；b無(wú)論是木質(zhì)、鋼質(zhì)和鋼筋混凝土承壓板都應(yīng)具有足夠的剛度，底面平整，在長(zhǎng)期使用中不出現(xiàn)變形；c鋼質(zhì)承壓板的厚度不小于25mm，或采用加肋措施（圖1）其加工參考尺寸見(jiàn)表6。對(duì)現(xiàn)澆或預(yù)制式配筋承壓板（臺(tái)）可參照?qǐng)D2澆制；當(dāng)不便做成具有剛性角的臺(tái)階式承臺(tái)而做成板時(shí)，其厚度應(yīng)為板寬的2/3。加肋鋼質(zhì)承壓板加工參考尺寸 表6類型承壓板面積(cm2)d1(mm)d2(mm)h1(mm)h2(mm)1(mm)2(mm)肋數(shù)(條)帶圈梁的焊接板5000133110150301461225001331101502512681000130120120151054不帶圈梁的鑄造板5

19、000133110150301661225001331001502514681000130120120151254不帶圈梁的焊接板50001331101503016612250013311015025146610001301201201512542.3.2加荷裝置1、加荷裝置要求加荷裝置一般由荷載源、荷載臺(tái)架或反力裝置構(gòu)成。荷載源可以是重物或液壓（或其他機(jī)械力），都必須滿足靜、穩(wěn)、恒的基本條件。其精度，若系重物，以磅秤精度控制；若為液壓，不得低于三級(jí)壓力表精度，且每級(jí)荷載的相對(duì)誤差宜控制在5%以內(nèi)。液壓系統(tǒng)應(yīng)有穩(wěn)壓措施，應(yīng)使荷載的脈動(dòng)趨于極小，油路系統(tǒng)不得漏油，加荷頂（或千斤頂）不得有爬行和阻

20、滯現(xiàn)象，荷載臺(tái)架或反力裝置應(yīng)牢固，其承受能力不小于試驗(yàn)最大荷載的1 .5-2.0倍；2、常用加荷裝置（見(jiàn)表）常用加荷載裝置表類別序號(hào)名稱示意圖主要特點(diǎn)適用范圍重物加荷荷載臺(tái)重加荷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，可保持荷載靜、穩(wěn)、恒，但堆載有限易傾斜欠安全適用于試驗(yàn)荷載在50-100kN且要求重物幾何形狀規(guī)則液壓加荷裝置墩式荷載臺(tái)重物提供反力，具有較大的反力條件，安全、可靠適用于具有砌制垛臺(tái)及吊裝重物的條件，垛基距試坑邊應(yīng)大于1.2m傘形構(gòu)架式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆容易，對(duì)中靈活，下錨費(fèi)力，且反力大小取決于土層性質(zhì)適用于能下錨的場(chǎng)地及土層條件，地錨距試坑邊應(yīng)大于0.8m。桁架式反力梁能根據(jù)試驗(yàn)需要配備，荷載易保持豎

21、向，安全適用于采用地錨（或錨樁）的場(chǎng)地，地錨試坑地應(yīng)大于1mK型反力構(gòu)架式反力裝置重心低，穩(wěn)定性能較好，但開(kāi)挖成型較困難，且受土質(zhì)條件約束適用于地下水位以上的堅(jiān)實(shí)土層條件坑壁斜撐式設(shè)備簡(jiǎn)單，反力受坑壁土質(zhì)強(qiáng)度控制適用于試驗(yàn)深度大于2m，地下水位以上，硬塑或堅(jiān)硬的土層硐室支撐法裝置簡(jiǎn)單，反力大小取決于硐頂土層性質(zhì)適用于黃土等穩(wěn)定性好，地下水位低，硐頂土層性質(zhì)良好的條件3、地錨及其構(gòu)架地錨距試坑邊距離的估算根據(jù)劉祖德教授提出的經(jīng)驗(yàn)式，將地錨視為一埋在土體中的上拔基礎(chǔ)，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，上拔角可取45。，則試坑邊距地錨的距離A便很容易計(jì)算出來(lái)，即hcr=A。當(dāng)?shù)劐^下入土中較深時(shí)，上拔角的頂角不是在錨尖處，而是

22、在地面以下深度為hcr的位置，此時(shí)，對(duì)于砂土：hcr=34倍地錨葉片直徑對(duì)于軟土：hcr=1.5-2.0倍地錨葉片直徑對(duì)于一般粘性土、粉土：hcr=23倍地錨葉片直徑常地錨形式（見(jiàn)表8）常用地錨形式 表8序號(hào)形 式示意圖特 點(diǎn)適 用 條 件1傘形地錨在鉆孔內(nèi)擴(kuò)張，使傘的葉片緊貼孔壁，形成反力，需要先成孔，后下錨，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便適用于性質(zhì)良好的粘性土層、粉土層2多葉片或單葉片地錨多葉片地錨，葉片數(shù)可為1.57片，一般為3片，加工工藝要求較高，易造成對(duì)土層的擾動(dòng)，下錨較困難；單葉片地錨，對(duì)土的擾動(dòng)小，下錨較容易，但錨固力不及多葉片地錨適用于能下錨的地層，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)更具優(yōu)越性常用地錨構(gòu)架（

23、反力構(gòu)架）型式（見(jiàn)表9）常用地錨構(gòu)架形式 表9序號(hào)型式示意圖特點(diǎn)適用范圍1一字型采用扁擔(dān)式的橫梁直接與地錨桿連接，不要復(fù)雜的構(gòu)架，穩(wěn)定性差適用于土層性質(zhì)良好、均勻、荷載不大的情況2交叉型構(gòu)架較簡(jiǎn)單，安裝方便，穩(wěn)定性較差適用于荷載不大、土層性質(zhì)較好的情況3十字型構(gòu)架較復(fù)雜，系統(tǒng)反力大，穩(wěn)定性較好適用于荷載較大，土層性質(zhì)一般的條件4八角型實(shí)質(zhì)是十字型八錨展開(kāi)，構(gòu)架緊湊，整體性、穩(wěn)定性能好，但錨位伸縮性較小適用于各類土層2.3.3沉降觀測(cè)儀表及裝置1、沉降觀測(cè)儀表有機(jī)械式和電子式兩大類，都要求有足夠的量程。其精度除水準(zhǔn)儀外，其他儀表的直讀值不得粗于0.01mm。2、常用儀表（見(jiàn)表10）常用沉降觀測(cè)儀

24、表 表10序號(hào)儀表名稱主要性能適用范圍1普通水準(zhǔn)儀讀數(shù)精度為1mm，要求有固定的觀測(cè)站用于沉降量大，精度要求不高的特定情況2精密水準(zhǔn)儀讀數(shù)精度為0.1mm，要求有固定的觀測(cè)站用于沉降量較大、觀測(cè)的時(shí)間間隔和延續(xù)時(shí)間都很長(zhǎng)的情況3撓度計(jì)量程大，最小刻度為0.1mm用于軟土地基條件4百分表常有量程為10mm和50mm兩種，讀數(shù)精度為0.01mm，估讀為0.001mm，對(duì)使用環(huán)境有一定要求，受潮后易失靈用于沉降量不大地下水位較低的情況5自動(dòng)記錄儀由水位計(jì)改裝而成，精度為0.05mm用于各種條件6MGD數(shù)字顯示百分表由MGDII光電轉(zhuǎn)角傳感器和MGD數(shù)字百分表構(gòu)成，量程為2300mm，最小分辨值為0.

25、02mm，電源50Hz，220V，可用2.4.2.1代碼輸出用于各種條件，但對(duì)工作環(huán)境有一定要求7感應(yīng)同步器數(shù)顯自動(dòng)記錄儀由直線式感應(yīng)步器和感應(yīng)同步器數(shù)顯表，數(shù)字程控鐘和微型打印機(jī)構(gòu)成，最大量程120mm，分辨值0.001mm，記錄精度0.001mm，電源50Hz，220V，具有交直流自動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。用于各種條件，感應(yīng)同步器對(duì)工作環(huán)境要求較低，現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)典型的沉降觀測(cè)裝置（圖4）圖4 典型的變形觀測(cè)裝置1、2、-百分表；3表架；4千斤頂；5側(cè)面垂直變位測(cè)頭2.4試驗(yàn)方法2.4.1試驗(yàn)方法分類（見(jiàn)表11）載荷試驗(yàn)方法分類 表11序號(hào)方法名稱要點(diǎn)適用條件1相對(duì)穩(wěn)定法每施加一級(jí)荷載后，等承壓板中心的

26、沉降達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后再施加下一級(jí)荷載，它能獲得校準(zhǔn)確的PS及ts曲線，是常用的、最基本的方法適用于各種情況，特別當(dāng)需獲得較準(zhǔn)的變形模量時(shí)宜用此法2快速法每施加一級(jí)荷載后，在2 h內(nèi)按每隔15min觀測(cè)一次，共8次，即施加下一級(jí)荷載，試驗(yàn)只能得到瞬時(shí)的PS及ts曲線，必須經(jīng)過(guò)外推計(jì)算，才能得到相對(duì)穩(wěn)定法的ps曲線不宜用于確定地基變形模量的試驗(yàn)，對(duì)軟土地層應(yīng)慎用，當(dāng)無(wú)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，宜與相對(duì)穩(wěn)定法配合用3等應(yīng)變法它也是一種快速法，以每級(jí)荷載下的沉降量為承壓板寬的0.5%，控制荷載，自每級(jí)荷載加荷起，按30s、1，2，4，8，15min時(shí)間間隔觀測(cè)至荷載停止變化，或荷載變化的速率在p-lgt曲線上呈線性關(guān)

27、系時(shí)為止，然后又按上述確定的沉降量，繼續(xù)加荷、達(dá)到恒定，直至達(dá)到出現(xiàn)極限壓力適用于排水性能差，以確定承載力為主要目的的情況。它能準(zhǔn)確地測(cè)定土的極限壓力2.4.2試驗(yàn)要點(diǎn)a承壓板面積應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。一般對(duì)均質(zhì)密實(shí)的土層可采用1000cm2，對(duì)軟土新近堆積土和填土不應(yīng)小于5000cm2。b在室內(nèi)應(yīng)充分了解試驗(yàn)?zāi)康摹⑷蝿?wù)、研究試驗(yàn)點(diǎn)的地基條件，編制工作大綱，進(jìn)行儀器設(shè)備的標(biāo)定等準(zhǔn)備工作；c在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好以下列準(zhǔn)備工作：試坑底面的寬度應(yīng)不小于承壓板寬度的三倍。嵌入式載荷試驗(yàn)。試坑寬度寬于承壓板寬4左右即可。應(yīng)保持試驗(yàn)土體的原狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)試驗(yàn)深度低于地下水位埋深時(shí)，在開(kāi)挖和安裝設(shè)備過(guò)程中，應(yīng)設(shè)法將地下水

28、位降至開(kāi)挖深度以下；安裝設(shè)備時(shí)，應(yīng)自下而上進(jìn)行。承壓板應(yīng)置于試坑中間與土層應(yīng)平整接觸，一般需鋪2cm左右的中砂或粗砂。承壓板中心應(yīng)在千斤頂、反力構(gòu)架的中心線上；沉降觀測(cè)裝置的固定點(diǎn)必須設(shè)在不受土體變形所波及的范圍之外。觀測(cè)承壓板周圍土體變形的觀測(cè)點(diǎn)，一般按承壓板中心線相互垂直布置，設(shè)在距承壓板0.7倍直徑以外至1.75倍直徑以內(nèi)的范圍；d荷載應(yīng)按等量分級(jí)施加。每極荷 載增量為預(yù)估極限荷載的1/81/10，當(dāng)不易預(yù)估時(shí)，可參考表12選用。每極荷載增量參考值 表12試驗(yàn)土層特征每級(jí)荷載增量(kPa)淤泥、流塑粘性土、粉土、松散砂土15軟塑粘性土、粉土；稍密砂土1525可塑硬塑粘性土、粉土；中密砂土

29、2550堅(jiān)硬粘性土、粉土；密實(shí)砂土50100碎石土：軟質(zhì)巖；風(fēng)化巖100200e沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：1h的沉降量不大于0.1mm。每級(jí)荷載下觀測(cè)沉降量的時(shí)間間隔為加荷的初步階段，次數(shù)要多，間隔要短，2h以后可長(zhǎng)些，但不宜大于1h；f回彈觀測(cè)的卸載級(jí)可為加荷的2倍，當(dāng)荷載全部卸完后，應(yīng)觀測(cè)至回彈量趨于穩(wěn)定為止；g當(dāng)試驗(yàn)?zāi)康闹饕谴_定地基的承載力時(shí)，試驗(yàn)一般應(yīng)進(jìn)行到能得到極限壓力為止，至少應(yīng)為設(shè)計(jì)荷載的2倍；當(dāng)試驗(yàn)主要是用于確定地基的變形模量時(shí)，試驗(yàn)至出現(xiàn)比例界限后12級(jí)荷載即可終止。試驗(yàn)土體出現(xiàn)極限壓力的標(biāo)準(zhǔn)是：承壓板周圍土明顯隆起或出現(xiàn)破壞性裂紋（注意干裂紋假象）；荷載增加不多，沉降急劇增加；荷載不

30、變，24h內(nèi)沉降時(shí)間等速或加速發(fā)展。2.5資料整理2.5.1穩(wěn)定法的資料整理1、修正荷 載與沉降量誤差修正公式s=s0+cp (4)式中 s修正后的沉降值（m）；s0直線方程在沉降s軸上的截距(m)；c直線方程的斜率(m3/kN)；p承壓析單位面積上所受的壓力(kPa)。確定s0、c的主要方法（表13）2、繪制t-s關(guān)系曲線如圖5所示，按各荷載的歷時(shí)t和s分級(jí)繪制或連續(xù)繪制圖5 t-s關(guān)系曲線(a)按p分級(jí)繪制；(b)按p分段連續(xù)繪制確定s0、c的主要方法 表13名稱方法要點(diǎn)適用條件半圖解法根據(jù)實(shí)測(cè)資料繪制的p-s曲線，以比例界限點(diǎn)作為末端，向原點(diǎn)方向作一直線，并使其均勻通過(guò)比例界限前的各點(diǎn)，

31、然后在直線上任意取兩點(diǎn)如 (pm,sm)和n(pn,sn)以該兩點(diǎn)的座標(biāo)計(jì)算s0,c即：c=sn-sm/(pn-pm),s0=sm-cpmp-s曲線首段基本呈直線型，有較明顯的直線段轉(zhuǎn)折點(diǎn)平均值法該法的實(shí)質(zhì)是使各點(diǎn)修正后的沉降值與真值的離差平方積為最小c=式中pi荷載級(jí)的單位壓力；si相應(yīng)于pi的沉降觀測(cè)值；N荷載級(jí)數(shù)方法的統(tǒng)計(jì)意義明確，適用于各種形狀的p-s曲線3、確定界限壓力值（1）確定比例界限壓力（見(jiàn)表14）確定比例界限壓力的幾種方法 表14序號(hào)方法要點(diǎn)及適用性示意圖1轉(zhuǎn)折點(diǎn)法取p-s曲線首段直線轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為比例界限壓力；該法適用于直線段及轉(zhuǎn)折點(diǎn)明顯的p-s曲線2二倍沉

32、降增量法當(dāng)某極壓力下的沉降增量si-1大于或等于前級(jí)壓力下沉降增量（si-1）的二倍時(shí)，則可取該前級(jí)壓力為比例界限壓力；該法一般適用于軟粘土，但試驗(yàn)時(shí)的壓力級(jí)必須合適3切線交會(huì)法取p-s曲線首尾段兩切線交會(huì)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為比例界限壓力；該法適用于p-s曲線首尾段有明顯弧度的情況。作切線任意性較大4全對(duì)數(shù)法在lgp-lgs曲線上，取曲線急劇轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為比例界限壓力適用于各種情況5斜率法在p-s/p曲線上，取第一轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為比例界限壓力；第二轉(zhuǎn)折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為極限壓力適用于各種情況6沉降速率法在某級(jí)壓力下，沉降增量與時(shí)間增量比趨于常數(shù)（即si/ti常數(shù)），則可取前一級(jí)壓力為比例界

33、限壓力適用于各種情況，但荷載級(jí)必須合適7半對(duì)數(shù)法（s-lgt）在s-lgt曲線簇中，取曲線向上凹折或急劇轉(zhuǎn)折的曲線所屬壓力為比例界限壓力適用于各種情況（2）確定極限壓力(表15)確定極限壓力常用方法 表15序號(hào)方法要點(diǎn)及適用性示意圖1實(shí)測(cè)法當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行至土體的終止條件時(shí)，可根據(jù)實(shí)在p-s曲線上定出極限壓力適用于各類土層2相對(duì)沉降量法在p-s曲線上，取沉降量為承壓板寬度的1/10，或?qū)浾惩寥/b=0.1，一般粘性土取s/b=0.06所對(duì)應(yīng)的壓力為極限壓力對(duì)砂土不適用3半對(duì)數(shù)法(lgp-s)在lgp-s或lgs-p曲線上，取直線上起點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力為極限壓力適用于一般粘性土和砂土4在p-s曲線上，

34、以曲線大彎段的起點(diǎn)B0到終點(diǎn)B間為作圖段。分別自B0和B作平行于p軸的平行線，交s軸于A0和A點(diǎn)。然后將A0A線段等分（不少于5點(diǎn)），得到A1,A2A5，自這些點(diǎn)分別作平行于p軸的平行線，在p-s線上得交點(diǎn)B1，B2B5，自B0，B1B各點(diǎn)分別平行于S軸的平行線，交p軸得c0,c1C點(diǎn)自這些點(diǎn)分別作與p軸正方向呈45º的斜線，在斜線上得到C1B1,C2B2延長(zhǎng)線上的交點(diǎn)，D1，D2D，最后過(guò)D1，D2D各點(diǎn)連線，交于P軸，此交點(diǎn)所指示的壓力即為極限壓力，適用于三相粘性土2.5.2快速法的沉降量外推計(jì)算1、外推計(jì)算原理設(shè)定沉降與時(shí)間的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系，因此，沉降速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所需

35、要的時(shí)間與相應(yīng)的沉降量為： 式中 tn第n級(jí)荷載下沉降達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所需的時(shí)間（min）；當(dāng)tn值不足為30的倍數(shù)時(shí)，可增大至30的倍數(shù)；sn第n級(jí)荷載下，沉降達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的沉降量（mm）；tw沉降速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間增量（tw=60min）；sw沉降速率達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的沉降增量（sw=0.1min）；e自然對(duì)數(shù)的底an第n級(jí)荷載下，s-lnt曲線的截距(mm)；n-第n級(jí)荷載下，s-lnt曲線的斜率。2.6成果應(yīng)用2.6.1確定地基承載力基本值1、常用方法（表18）確定地基承載力基本值的常用方法序號(hào)方法要點(diǎn)適用條件1比例界限壓力法視地基條件和p-s、t-s曲線所反映出的地基

36、變形性狀和變形隨時(shí)間發(fā)展的特征，以比例界限壓力的0.81.2作為地基承載力基本值適用于p-s曲線上有明顯的直線段和轉(zhuǎn)折點(diǎn)的粘性土，粉土地基2極限壓力法用極限壓力除以安全系數(shù)23作為地基的承載力基本值。一般對(duì)軟土取2，砂土，粉土、老粘性土取2.53.0黃土應(yīng)不小于2.0適用于p-s曲線呈圓滑型的情況3相對(duì)變形控制法取s/B等于某一定比值所對(duì)應(yīng)的壓力作為地基的承載力基本值。一般對(duì)軟土取s/B=0.015，一般粘性土，粉土、老粘土，砂土取s/B=0.02除黃土以外的其他類土都可用4比例界限壓力與極限壓力法地基承載力基本值=p0+pu-po/k k取35p0、pu分別為比例界限壓力與極限壓力適用p0和

37、pu不接近的情況2、變形模量轉(zhuǎn)折點(diǎn)法（略）基本原理?yè)?jù)變形模量計(jì)算式，E0是p/s的函數(shù)。若令Q=p/s，則Q可視為衡量地基受荷后抵抗變形的能力。如圖6所示，AB段具有相同的抵抗能力；BC段，隨荷載的增加，抵抗能力隨之降低。當(dāng)荷載繼續(xù)2增加，直至Q=c時(shí)，地基產(chǎn)生連續(xù)滑動(dòng)面而推動(dòng)穩(wěn)定。C值是反映土體完全破壞后存在的殘余抵抗變形能力。點(diǎn)s可視為地基由緩慢變形到急劇變形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓力值的0.8作為地基承載力基本值。圖6 P-Q曲線計(jì)算方法繪p-Q曲線計(jì)算BC段表達(dá)式Q=ae-bp2+c中a、b、c常數(shù)a=Qmax-cb= c=式中A，B為lgsp半對(duì)數(shù)直線的截距和斜率當(dāng)算出A、B后，可

38、利用B值查表20得到當(dāng)A=0時(shí)的p和A的修正項(xiàng)按下式計(jì)算pp=p0-Ap0和值表 表20Bp0Bp0Bp00.104.87310.000.46-0.3822.1740.70-0.5110.152.0756.6670.48-0.4042.0830.72-0.5140.200.9325.0000.50-0.4232.0000.74-0.5160.250.3584.0000.52-0.4401.9230.76-0.5180.300.0343.3330.54-0.4541.8520.78-0.5190.32-0.0563.1250.56-0.4661.7860.80-0.5200.34-0.1302.

39、9410.58-0.4761.7240.85-0.5200.36-0.1922.7780.60-0.4841.6670.90-0.5190.38-0.2432.6320.62-0.4921.6131.00-0.5130.40-0.2872.5000.64-0.4981.5621.20-0.4930.42-0.3242.3810.66-0.5031.5151.40-0.4700.44-0.3552.2730.68-0.5081.4711.60-0.4483、國(guó)外采用的方法a太沙基認(rèn)為對(duì)1ft2(929.032即標(biāo)準(zhǔn)板) 的承壓板，取沉降量為0.5in(1.27)應(yīng)的壓力之半作為地基的承載力基本值

40、；b日本采用下列公式計(jì)算地基的長(zhǎng)期和短期容許承載力：f長(zhǎng)期=1/3pu=1/2p0+1/3rDf短期=2/3pu=p0+1/3rDr基礎(chǔ)底面以上土的重度（地下水位以下應(yīng)為有效重度）（kN/m3）D基礎(chǔ)埋置深度（m）N基礎(chǔ)底面以下土的土質(zhì)系數(shù)，對(duì)粘性土、粉土地基N=3；對(duì)松散砂土地基N=3，對(duì)密實(shí)砂土地基N=9；p0比例界限壓力（kPa）2.6.2計(jì)算變形模量E0=式中E0地基土的變形模量（MPa）;地基土的泊松比，對(duì)碎石土=0.25；對(duì)砂土和粉土=0.30；對(duì)粉質(zhì)粘土=0.35；對(duì)粘土=0.42P承壓板上的總荷載（N）s與荷載P相應(yīng)的沉降量（mm）d承壓板直徑（mm）；當(dāng)為方形板時(shí)應(yīng)為等代直徑

41、。2.6.3預(yù)估建筑基礎(chǔ)的沉降量：地基為砂土?xí)r：地基為粘性土?xí)r：式中sj建筑基礎(chǔ)的預(yù)估沉降量（）；s與基礎(chǔ)底面壓力值相一致的試驗(yàn)荷載下的沉降量（）；B基礎(chǔ)短邊的寬度（）；b承壓板寬度（）2.6.4計(jì)算道路路基的沉降量ks=p/s式中 sd道路路基的沉降量（m）；c彈性層的變形系數(shù)（kPa）；ks基床反力系數(shù)（kN/m3）；r圓形承壓板半（m）；當(dāng)為方形板時(shí)，應(yīng)為等代半徑（r=b/ ）；q道路路基所受的壓力（kN/m2）；p、sp-s曲線彈性變形階段內(nèi)任意點(diǎn)的壓力（kPa）與相應(yīng)的沉降量（m）。2.7復(fù)合地基靜荷試驗(yàn)1、試驗(yàn)要點(diǎn)（表23）復(fù)合地基載荷試驗(yàn)要點(diǎn) 表23類別項(xiàng)目樁體與樁間土分別試驗(yàn)樁

42、體與樁間土復(fù)合試驗(yàn)樁體試驗(yàn)樁間土試驗(yàn)試驗(yàn)要求1、承壓板為圓形，面積應(yīng)與樁體斷面積基本一致。當(dāng)樁體斷面大于0.5時(shí)，可只用0.5，當(dāng)樁體不圓時(shí)，壓板不應(yīng)超出樁體外輪廓線。若用澆制板時(shí)，應(yīng)保證壓板有足夠的剛性。2、試驗(yàn)方法同通常的試驗(yàn)1、承壓板面積為0.25或0.5，板的邊緣不應(yīng)跨在樁體上，荷載合力線應(yīng)與布樁網(wǎng)格的形心軸相重合2、試驗(yàn)方法與通常的載荷試驗(yàn)相同。1、單樁復(fù)合地基試驗(yàn)，承壓板面積應(yīng)為一根樁的分擔(dān)面積，其形狀既可據(jù)布樁網(wǎng)格圖形專門設(shè)計(jì)，也可簡(jiǎn)化為圓形或方形，承壓板的中心應(yīng)與樁軸線重合2、多根樁復(fù)合地基試驗(yàn)，承壓板面積應(yīng)為被驗(yàn)樁數(shù)所承擔(dān)的處理面積。其形狀應(yīng)保證使荷載合力分?jǐn)偟礁鳂饵c(diǎn)上宜簡(jiǎn)單

43、、并力求中心對(duì)稱一般可用方形或圓形3、壓板底高程應(yīng)與基礎(chǔ)底面積的高程相同，板下宜設(shè)中粗砂找平4、荷載按812級(jí)施加，最大加載不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求值的兩倍5、當(dāng)1h內(nèi)沉降增量小于0.1時(shí)，即可進(jìn)行下一級(jí)荷載；（對(duì)飽和粘性土地基中的振沖樁或樁，1h內(nèi)沉降增量小于0.25時(shí)即可加下一級(jí)荷載）確定復(fù)合地基承載力基本值式中fsp=fpm+fs(1-m)fsp復(fù)合地基承載力(kPa)；fp、fs分別為樁體和樁間土按載荷試驗(yàn)方法求得的承載力(kPa)；m復(fù)合地基置換率當(dāng)樁和樁間土的承壓板面積相同時(shí)，可按相同的相對(duì)變形標(biāo)準(zhǔn)s/b=0.010.015取值，當(dāng)兩者的承壓板面積不相同時(shí)，可按相同的絕對(duì)變形條件取值，此時(shí)

44、，對(duì)松散材料的樁以樁體不破壞的樁體變形控制，對(duì)有膠結(jié)材料的樁，以樁體下沉情況控制（如取直線段轉(zhuǎn)折點(diǎn)，或類似于樁基試驗(yàn)取值）并以與樁體相等的沉降量，作為樁間土試驗(yàn)取值的標(biāo)準(zhǔn)1、當(dāng)p-s曲線上極限荷載能確定，而其值不小于對(duì)應(yīng)比例界限的2倍時(shí)，可取比例界限；當(dāng)其值小于對(duì)應(yīng)比例界限的2倍時(shí)，可取極限荷載的一半；2當(dāng)p-s曲線為緩變時(shí)、按相對(duì)變形值確定：振沖樁和砂石樁復(fù)合地基，對(duì)以粘性土為主的地基，可取s/b或s/d=0.015所對(duì)應(yīng)的荷載；對(duì)以粉土或砂土為主的地基，可取s/b或s/d=0.01所對(duì)應(yīng)的荷載土擠密樁復(fù)合地基，可取s/b或s/d=0.012所對(duì)應(yīng)的荷載；對(duì)水泥粉煤灰碎石樁、灰土擠密樁復(fù)合地

45、基，可取s/b或s/d=0.008所對(duì)應(yīng)的荷載深層攪拌樁或旋噴樁復(fù)合地基，可取s/b或s/d=0.006所對(duì)應(yīng)的荷載確定變形模量分別計(jì)算樁體和樁間土的變形模量，然后按確定承載力的方法確定變形模量按式（19）E0=計(jì)算，此時(shí)值可取0.3注：b和d分別為壓板寬度和直徑。當(dāng)壓板形狀為中心對(duì)稱圖形時(shí)，壓板寬和直徑可分別將壓板視為等面積的方形和圓形。但長(zhǎng)方形的板寬，應(yīng)以短邊考慮。2、用載荷試驗(yàn)測(cè)定樁土應(yīng)力比a應(yīng)在承壓板下、樁上及樁間土上與壓板接觸面部位分別安設(shè)土壓力盒；b土壓力盒的平面位置，應(yīng)考慮樁及樁間土各部位應(yīng)力分布的變化。當(dāng)樁徑較大時(shí)，可在樁中心、邊緣、樁間土緊鄰樁側(cè)及遠(yuǎn)離樁處同時(shí)安設(shè)土壓力盒，并

46、布成一直線或垂直交叉的兩個(gè)方向（三角形布樁時(shí)）或45º的兩個(gè)方向（正方形布樁時(shí)），并應(yīng)考慮承壓板形狀及大?。籧應(yīng)在每級(jí)荷載下進(jìn)行觀測(cè)；d計(jì)算應(yīng)力比時(shí)，應(yīng)將各壓力盒測(cè)得的應(yīng)力按所代表的面積按樁及樁間土分別加權(quán)平均后進(jìn)行計(jì)算，即可獲得各級(jí)載荷下復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比。第二部分 基樁的靜載試驗(yàn)樁基礎(chǔ)是一種應(yīng)用十分廣泛的基礎(chǔ)型式，如何正確評(píng)價(jià)基樁的承載能力，選擇合理的設(shè)計(jì)參數(shù)是一個(gè)關(guān)系到設(shè)計(jì)是否安全與經(jīng)濟(jì)的重要問(wèn)題。迄今為止，樁的靜載荷試驗(yàn)仍是確定單樁承載力、提供合理設(shè)計(jì)參數(shù)以及檢驗(yàn)樁基質(zhì)量最基本、最重要的方法。實(shí)際工程中，樁的受力情況是極其復(fù)雜的，今天將詳細(xì)介紹單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)、簡(jiǎn)單說(shuō)

47、一說(shuō)單樁豎向抗拔靜載荷試驗(yàn)和單樁水平靜載荷試驗(yàn)。3.1單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)3.1.1概述1、試驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)要求單樁靜載荷試驗(yàn)?zāi)康氖谦@取樁基設(shè)計(jì)所必需的計(jì)算參數(shù)，對(duì)樁型和樁基持力層進(jìn)行比較和選擇，充分發(fā)揮地基支承力樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使二者能夠匹配，獲取最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，并通過(guò)打樁掌握樁身應(yīng)力，選擇樁錘，研究停錘標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)估沉樁可能性，為順利施工創(chuàng)造條件，提供必要的資料，或?qū)こ虡兜某休d力進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。試樁場(chǎng)地宜選在地質(zhì)條件有代表性的地段，并盡可能結(jié)合主體建筑的布置。幾組試樁的布置應(yīng)參照群樁工作條件，集中布置，以便對(duì)擠土樁觀測(cè)其擠土效應(yīng)，同時(shí)可以重復(fù)利用錨樁，以節(jié)約費(fèi)用。試樁場(chǎng)地必須有工程勘察

48、（包括土工試驗(yàn)）資料，根據(jù)需要選作靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入，十字板剪力試驗(yàn)或旁壓試驗(yàn)等原位試驗(yàn)，2 、試樁前的準(zhǔn)備工作a根據(jù)不同建筑物對(duì)單樁承載力和變形的要求、場(chǎng)地地基土工程特性，初步選定樁型，不同的樁基持力層，確定不同試樁和錨樁的尺寸；b經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇不同的樁型和樁材；c確定的試樁數(shù)量除按規(guī)定外。尚應(yīng)考慮滿足樁基優(yōu)化的需要；d對(duì)預(yù)制樁，尚需要預(yù)估沉樁的難易程度。確定合適的打樁機(jī)械和樁錘，制定沉樁措施，達(dá)到沉樁要求；e預(yù)估錨樁的抗拔能力。確定所需的錨樁的數(shù)量、錨樁與試樁的布置形式。錨裝上拔力一般為預(yù)估樁周摩阻力乘以0.7的系數(shù)；f當(dāng)試樁和錨樁采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)樁的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算

49、，如不滿足時(shí)，應(yīng)重新設(shè)計(jì)；g根據(jù)預(yù)估的單樁承載力驗(yàn)算反力架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及變形；h編制詳細(xì)的試樁大綱，內(nèi)容包括試樁目的、要求、試樁方法、為解決樁基工程有關(guān)技術(shù)問(wèn)題的測(cè)試手段及原位測(cè)試內(nèi)容，質(zhì)量保證體系，費(fèi)用概算，試驗(yàn)成果及報(bào)告內(nèi)容，工期計(jì)劃等；i當(dāng)?shù)鼗翞轱柡蜕巴?，需要了解打樁后砂土密?shí)度變化應(yīng)時(shí)，應(yīng)在打樁前后分別進(jìn)行原位對(duì)比試驗(yàn)（靜探和標(biāo)貫）。就大多數(shù)工業(yè)與民用建筑而言，其中的樁基礎(chǔ)是以承受豎向下壓荷載為主的。因此研究單樁的豎向抗壓承載性能就顯得十分必要。單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)，就是采用接近于豎向抗壓樁實(shí)際工作條件的試驗(yàn)方法，確定單樁的豎向抗壓極限承載力以作為設(shè)計(jì)依據(jù)，或者對(duì)工程樁的承載力進(jìn)行

50、抽樣檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)。當(dāng)樁身中埋設(shè)有量測(cè)元件時(shí)，還可以直接實(shí)測(cè)樁周各土層的側(cè)阻力和樁端阻力。略：（一個(gè)工程中究竟應(yīng)抽取多少根樁進(jìn)行載荷試驗(yàn)，各種規(guī)范的規(guī)定并不統(tǒng)一，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）規(guī)定：?jiǎn)螛兜呢Q向承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁豎向靜載荷試驗(yàn)確定。在同一條件下的試樁數(shù)量，不宜少于總樁數(shù)的1%，并不應(yīng)少于3根；建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-1994）規(guī)定：采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)確定單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，同一條件下的試樁數(shù)量不宜少于總樁數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根。工程總樁數(shù)在50根以內(nèi)時(shí)，不應(yīng)少于2根。在實(shí)際測(cè)試時(shí)，可根據(jù)工程的具體情況參照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行。）3.1.2試驗(yàn)設(shè)備單

51、樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置與地基土靜載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置基本相同，如圖3-1所示。下面著重介紹一下單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)的加載反力裝置和樁身內(nèi)測(cè)試元件的一些情況。3.1.2.1加載裝置單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)的加載裝置一般選用單臺(tái)或多臺(tái)同型號(hào)的千斤頂并聯(lián)加載。千斤頂加載反力裝置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件采取下列三種形式之一：（1）錨樁橫梁反力裝置 錨樁橫梁反力裝置，如圖3-1所示，一般錨樁至少要四根。用灌注樁作錨樁時(shí)，其鋼筋要沿樁身通長(zhǎng)配置；如用預(yù)制長(zhǎng)樁做錨樁，要加強(qiáng)接頭的連接，錨樁的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)按抗拔樁的規(guī)定計(jì)算確定。同時(shí)，在試驗(yàn)過(guò)程中必須要對(duì)錨樁的上拔量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ024-1985）規(guī)定：橋涵基樁兼作錨樁時(shí)，其上拔量不得大于15mm。另外，橫梁的剛度、強(qiáng)度以及錨樁鋼筋總斷面等在試驗(yàn)前都要進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)樁身承載力較大時(shí)，橫梁自重有時(shí)很大，這時(shí)它就需要放置在其它工程樁之上，而且基準(zhǔn)梁亦應(yīng)放在其它工程樁上較為穩(wěn)妥。這種加載方法的不足之處在于它對(duì)樁身承載力很大的鉆孔灌注樁無(wú)法進(jìn)行隨機(jī)抽樣。圖3-1單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)裝置示意圖1厚鋼板 2硬木包鋼皮 3千斤頂 4、9百分表5錨筋