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10、2.載荷試驗10 2,1、平板載荷試驗,plate loading、test。是在巖土體原位。用一定尺寸的承壓板,施加豎向荷載.同時觀測承壓板沉降.測定巖土體承載力和變形特性,螺旋板載荷試驗,screw plate,loading,test、是將螺旋板旋入地下預(yù)定深度、通過傳力桿向螺旋板施加豎向荷載,同時量測螺旋板沉降,測定土的承載力和變形特性、常規(guī)的平板載荷試驗,只適用于地表淺層地基和地下水位以上的地層 對于地下深處和地下水位以下的地層.淺層平板載荷試驗已顯得無能為力、以前在鉆孔底進行的深層載荷試驗.由于孔底土的擾動、板土間的接觸難以控制等原因 早已廢棄不用.94規(guī)范 規(guī)定了螺旋板載荷試驗,本次修訂仍列入不變 進行螺旋板載荷試驗時 如旋入螺旋板深度與螺距不相協(xié)調(diào).土層也可能發(fā)生較大擾動,當螺距過大 豎向荷載作用大、可能發(fā)生螺旋板本身的旋進、影響沉降的量測、上述這些問題,應(yīng)注意避免、本次修訂增加了深層平板載荷試驗方法、適用于地下水位以上的一般土和硬土、這種方法已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗,為了統(tǒng)一操作標準和計算方法,列入了本規(guī)范.10 2,1.修訂說明。本條原文的寫法易被誤解、故稍作調(diào)整 深層載荷試驗與淺層載荷試驗的區(qū)別.在于試土是否存在邊載。荷載作用于半無限體的表面還是內(nèi)部、深層載荷試驗過淺、不符合變形模量計算假定荷載作用于半無限體內(nèi)部的條件.深層載荷試驗的條件與基礎(chǔ)寬度,土的內(nèi)摩擦角等有關(guān).原規(guī)定3m偏淺。現(xiàn)改為5m 原規(guī)定深層載荷試驗適用于地下水位以上。但地下水位以下的土、如采取降水措施并保證試土維持原來的飽和狀態(tài),試驗仍可進行。故刪除了這個限制、例如,載荷試驗深度為6m 但試坑寬度符合淺層載荷試驗條件 無邊載,則屬于淺層載荷試驗、反之,假如載荷試驗深度為5 5m、但試井直徑與承壓板直徑相同、有邊載,則屬于深層載荷試驗,淺層載荷試驗只用于確定地基承載力和土的變形模量 不能用于確定樁的端阻力.深層載荷試驗可用于確定地基承載力。樁的端阻力和土的變形模量、但載荷試驗只是一種模擬、與實際工程的工作狀態(tài)總是有差別的。深層載荷試驗反映了土的應(yīng)力水平。反映了側(cè)向超載對試土承載力的影響。作為地基承載力.不必作深度修正,只需寬度修正.是比較合理的方法、但深層載荷試驗的破壞模式是局部剪切破壞,而淺基礎(chǔ)一般假定為整體剪切破壞。塑性區(qū)開展的模式也不同.因而工作狀態(tài)是有差別的,樁基雖是局部剪切破壞,但與深層載荷試驗的工作狀態(tài)仍有差別,深層載荷試驗時孔壁臨空,而樁的側(cè)壁限制了土體變形,樁與上之間存在法向力和剪力。此外 還有試土的代表性問題,試土擾動問題,試驗操作造成的誤差問題等 確定地基承載力和樁的端阻力仍需綜合判定。10,2.2.一般認為 載荷試驗在各種原位測試中是最為可靠的 并以此作為其他原位測試的對比依據(jù),但這一認識的正確性是有前提條件的、即基礎(chǔ)影響范圍內(nèi)的土層應(yīng)均一。實際土層往往是非均質(zhì)土或多層土、當土層變化復(fù)雜時,載荷試驗反映的承壓板影響范圍內(nèi)地基土的性狀與實際基礎(chǔ)下地基土的性狀將有很大的差異,故在進行載荷試驗時,對尺寸效應(yīng)要有足夠的估計。10,2,3。對載荷試驗的技術(shù)要求作如下說明、1。對于深層平板載荷試驗,試井截面應(yīng)為圓形,直徑宜取0.8。1,2m,并有安全防護措施.承壓板直徑取800mm時。采用厚約300mm的現(xiàn)澆混凝土板或預(yù)制的剛性板,可直接在外徑為800mm的鋼環(huán)或鋼筋混凝上管柱內(nèi)澆筑 緊靠承壓板周圍土層高度不應(yīng)小于承壓板直徑。以盡量保持半無限體內(nèi)部的受力狀態(tài),避免試驗時土的擠出。用立柱與地面的加荷裝置連接、亦可利用井壁護圈作為反力 加荷試驗時應(yīng)直接測讀承壓板的沉降.2,對試驗面.應(yīng)注意使其盡可能平整.避免擾動.并保證承壓板與土之間有良好的接觸,3,承壓板宜采用圓形壓板 符合軸對稱的彈性理論解,方形板則成為三維復(fù)雜課題.板的尺寸。國外采用的標準承壓板直徑為0.305m,根據(jù)國內(nèi)的實際經(jīng)驗??刹捎?,25.0,5m2,軟土應(yīng)采用尺寸大些的承壓板,否則易發(fā)生歪斜 對碎石土 要注意碎石的最大粒徑.對硬的裂隙性黏土及巖層 要注意裂隙的影響.4,加荷方法,常規(guī)方法以沉降相對穩(wěn)定法.即一般所謂的慢速法,為準、如試驗?zāi)康氖谴_定地基承載力,加荷方法可以考慮采用沉降非穩(wěn)定法、快速法?;虻瘸两邓俾史?但必須有對比的經(jīng)驗.在這方面應(yīng)注意積累經(jīng)驗.以加快試驗周期 如試驗?zāi)康氖谴_定土的變形特性 則快速加荷的結(jié)果只反映不排水條件的變形特性.不反映排水條件的固結(jié)變形特性,5 承壓板的沉降量測的精度影響沉降穩(wěn)定的標準。當荷載沉降曲線無明確拐點時??杉訙y承壓板周圍土面的升降,不同深度土層的分層沉降或土層的側(cè)向位移.這有助于判別承壓板下地基土受荷后的變化、發(fā)展階段及破壞模式,判定拐點,6 一般情況下,載荷試驗應(yīng)做到破壞。獲得完整的p。s曲線 以便確定承載力特征值,只有試驗?zāi)康臑闄z驗性質(zhì)時 加荷至設(shè)計要求的二倍時即可終止 發(fā)生明顯側(cè)向擠出隆起或裂縫 表明受荷地層發(fā)生整體剪切破壞。這屬于強度破壞極限狀態(tài),等速沉降或加速沉降,表明承壓板下產(chǎn)生塑性破壞或刺入破壞。這是變形破壞極限狀態(tài) 過大的沉降,承壓板直徑的0。06倍 屬于超過限制變形的正常使用極限狀態(tài) 在確定終止試驗標準時 對巖體而言,常表現(xiàn)為承壓板上和板外的測表不停地變化,這種變化有增加的趨勢.此外,有時還表現(xiàn)為荷載加不上、或加上去后很快降下來,當然,如果荷載已達到設(shè)備的最大出力。則不得不終止試驗.但應(yīng)判定是否滿足了試驗要求、10。2,5、用淺層平板載荷試驗成果計算土的變形模量的公式,是人們熟知的 其假設(shè)條件是荷載在彈性半無限空間的表面、深層平板載荷試驗荷載作用在半無限體內(nèi)部,不宜采用荷載作用在半無限體表面的彈性理論公式,式 10、2,5、2.是在Mindlin解的基礎(chǔ)上推算出來的、適用于地基內(nèi)部垂直均布荷載作用下變形模量的計算、根據(jù)岳建勇和高大釗的推導(dǎo)、工程勘察,2002年1期、深層載荷試驗的變形模量可按下式計算 式中。ω為與承壓板埋深和土的泊松比有關(guān)的系數(shù) 如碎石的泊松比取0.27.砂土取0、30,粉土取0,35。粉質(zhì)黏土取0.38.黏土取0、42、則可制成本規(guī)范表10 2。5。
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