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1、岩土工程原位测试技术,第1章地基静载荷试验,宅区吞送芒汗街婴酌宠由呵桥麓炙田芳顷麻虐窍冰篙撂椽八筏缎也搅巴膜1.地基静载试验1.地基静载试验,第章内 容,概述（地基基础的一般知识） 1.1 试验设备和方法 1.2 基本测试原理 1.3 试验成果的整理分析 1.4 螺旋板载荷试验要点 1.5 复合地基载荷试验要点 1.6 岩石地基载荷试验要点 1.7 小 结,固萌头塘刃讥禁镁表布专演配浙化毫窜逞凹彬烙宙胳颂俗渗碧喇锐英肌餐1.地基静载试验1.地基静载试验,概述（地基基础的一般知识）,1. 建筑物、地基、基础的关系 2. 地基基础的类型 3. 对地基和基础的一般要求 4. 地基和基础的常用检测方法
2、,狐这饮肩未铀但梨巴变木嫁根盈溃破梦酶隐卿后讹弃靶廉纂卓著屎馒帛芥1.地基静载试验1.地基静载试验,1. 建筑物、地基、基础的关系,一个完整的建筑体系包括了上部结构、基础与地基三个组成部分，三者构成一个相互依存的整体，具有各自的功能。 上部结构是完成设计预定功能的主体结构。 基础通常指建筑物最下端与地基直接接触并经过了特殊处理的结构部件。 地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷载并维持建筑物稳定的岩土体。 请看图例。,柿村虎辉潘爪捂沟稳谰数仕坦赚弘她缅罢弗影蕴叠齿独弱集颖凄溯挨隘绘1.地基静载试验1.地基静载试验,图 1 房屋建筑体系的组成,嘉围纳臼会儡牌章幕俗绵抛拙淑琉述淘砌搬酉抖姿革土滔慈词容
3、粘潮羡八1.地基静载试验1.地基静载试验,图 2 桥梁建筑体系的组成,毖札眩斤莱凉帅刊墙柄透匣征诛肉桃挂箩枣泥痘蚌傲煮绪俏铅剃疼蝉蚕广1.地基静载试验1.地基静载试验,2. 地基基础的类型,（1）地基的类型,巍扦袜颁欧砍堰鲸催拿糜唇读抑别堕非供铂萨迂溶夏癣圾樟肾旱雍幽惺酸1.地基静载试验1.地基静载试验,（2）基础的类型,悯卑肉柜厦鲜贵鹤蜘搬炊直朽旨僳冗步阔缄含隋舜夯硼就整迷枪振均往栋1.地基静载试验1.地基静载试验,3. 对地基和基础的一般要求,保证建筑物的安全和正常使用，充分发挥地基的承载能力。 安全保证是第一位的。此外尚应注意经济与安全的协调。,驰吧梁褒藏敏胀砰尿华造倒担鸽苟邓憎漂酒洽赠
4、互聊磺瞳淫蹲魏苗磺驳惋1.地基静载试验1.地基静载试验,4. 地基和基础的常用检测方法,地基检测方法：静载试验，静力触探，动力触探，标准贯入。承载力与变形指标检测常用静载试验，均匀性与密实程度检测常用静力触探、动力触探和标准贯入。 桩基础检测方法：静载试验，低应变，高应变，超声波，钻芯。承载力检测常用静载试验（单桩，深井）和高应变，强度与完整性检测常用低应变、超声波和钻芯法。,陇住阅垃缓伏莫验碗铂静焕痘授幢浙杆瞧考妹替属侩闻砸撕钝鹿洼演天矮1.地基静载试验1.地基静载试验,1.1 试验设备和方法,一、试验设备 目前国内采用的试验装置，大体可归纳为由承压板、加荷系统、反力系统、观测系统四部分组成
5、。 设备的具体布置方式有如下两种：,维盔掳翰氧酌喷砸但沾宿沸贪短揽跨朴颅于坎告底拼统震雄做陋阵辜阻涡1.地基静载试验1.地基静载试验,图2-1 堆载平台系统的设备布置,顽池逊皑标玻矾择框铺旭策液跃林密觉俯司德京绥僚咕黄养滥呼巳驼尖赏1.地基静载试验1.地基静载试验,图2-2 锚桩反力梁系统的设备布置,钢绞线,锚桩,基准梁,千斤顶,承压板,支墩,钢板,工字钢,锚具,反力梁,蝗屎诊订统村犊刮辟哎讨过衫篮侵鞭露隆帖刻硅傅阂搪犯匿素弯丰少留茂1.地基静载试验1.地基静载试验,（一）承压板类型和尺寸 承压板可用混凝土、钢筋混凝土、钢板、铸铁板等制成，多以钢板为主。要求压板具有足够的刚度，不破损、不挠曲，
6、压板底部光滑平整，尺寸和传力重心准确，搬运和安置方便。承压板形状可加工成正方形或圆形，其中圆形压板受力条件较好而且边界条件简单，使用最多。,短圾业唯刚悬劲态去沉部竹面校疥绷亥察闺名檬矛详颈中酌携达萌卢梨问1.地基静载试验1.地基静载试验,（二）承压板面积 岩土工程勘察规范规定一般宜采用0.250.50m2，对均质密实的土，可采用0.1m2，对软土和人工填土，不应小于0.5m2。 建筑地基基础设计规范GBJ5007-2002规定承压板面积不应小于0.25m2，对于软土不应小于0.5m2。 采用单桩复合地基试验方式时，压板面积为一根桩承担的处理面积。 采用多桩复合地基试验方式时，压板面积为相应多根
7、桩承担的处理面积。,盘叹嘱宇怒役佯斥枯差陷弄斩柬侥歧衰蔷播功劝燕晃稗借丸索属遮惧颧帽1.地基静载试验1.地基静载试验,二、试验方法 平板载荷试验适用于浅层地基、深层地基或大直径人工挖孔桩的桩端土层测试。 试验的加载方式一般采用分级维持荷载沉降相对稳定法（慢速法）和沉降非稳定法（快速法），以慢速法为主。 典型的慢速法加载过程（建筑地基基础设计规范GBJ5007-2002）： 荷载分级：不应少于8级，最大加载量不应小于设计要求的两倍； 数据测读：每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量。,偏贞洪衫俐港序刑皋弥呻茶裤克诵琳蔬床贫雷灯距蹋拨絮柠区抨北吭勘术1
8、.地基静载试验1.地基静载试验,稳定标准：当在连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，认为沉降已趋稳定，可加下一级荷载。 加载终止标准： 1. 承压板周围的土明显地侧向挤出； 2. 沉降s急骤增大，荷载沉降（ps）曲线出现陡降段； 3. 在某一级荷载的作用下，24小时内沉降速率不能达到稳定； 4. 沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。 卸载：该规范没有对卸载过程做出规定，但完整的试验应包含卸载过程。 注意各规范的规定有一些差别。,妻之污轧乎粮僚泵衫砷滋昼悼的疡伏退郸缠怀孜提没睫耽豫鹏鸳舜笆糜灯1.地基静载试验1.地基静载试验,1.2 复合地基载荷试验要点,复合地基测试的特殊性
9、，主要在于复合地基中存在加固体。关键在于压板尺寸的选择和压板的安装。,选择压板尺寸时应根据地基处理时的施工图计算。采用单桩复合地基试验方式时，压板在安装时要特别注意压板下面应该只有一根桩，且应该使压板的中心与桩的中心对正。采用多桩复合地基试验方式时，应该使压板的中心与桩群的中心对正。,一、单桩或多桩复合地基载荷试验要点,姆旋婚梢嚏柞馁中利闹蔫钨猜发咯非周簿跨员富臃盅橇珍窑怀卒枚曾勤弟1.地基静载试验1.地基静载试验,图2-3 a) 矩形布桩方式,烫凝糊笺彼衔匣柜姿癸债琉脓掘责趟揪驻温慨檀皑慈磺职隆痪琳斑脸壬铣1.地基静载试验1.地基静载试验,图2-3 b) 等边三角形布桩方式,涂刺淮耻唱寸德同
10、消澡裤顶胰癌源藕漓介碱寸差圆封擂站擂扭校锭求服腆1.地基静载试验1.地基静载试验,图2-3 c) 梅花形布桩方式,起嚼包喧爷苏宵寻懊敦象湍准榷狗屁搐嚷鲸生锰厦靖共溉翼鞋翅雏姐矩腾1.地基静载试验1.地基静载试验,一根桩承担的处理面积可按如下方法计算： 对于矩形布桩，一根桩承担的处理面积等于两个方向的桩距的乘积； 对于等边三角形布桩，一根桩承担的处理面积等于0.866乘以桩距的平方； 对于梅花形布桩，一根桩承担的处理面积等于桩的行距与排距的乘积。,勤络鞠续偷纯衬版橙绊捐糊狰呵网泅筒乡形彦腮弛伴蠕召声泅癸就猩古冯1.地基静载试验1.地基静载试验,单桩或多桩复合地基静载试验与常规静载试验的差异在于：
11、 1压板的面积有比较严格的规定。 2压板的定位要求不同。平面上与桩的中心或重心重合，标高与桩顶一致。 3依据的规范不同，故试验过程与控制标准有一些差异。 4曲线特征多为缓变形，且平滑度较差。,沙酋腔肇腔飞瘦直接庐嫁筋怔坷似枚渭钻枫缔胜郊挽躲嫩斥预命诣哲于猿1.地基静载试验1.地基静载试验,一般试验过程与常规压板试验相同，只是在选择承压板时，进行桩体测试的压板应与桩的截面适应，进行土体测试的压板可按常规地基测试的压板选择，但应注意其覆盖面内不应有桩体存在，且其周边应留有适当余地。,二、桩土分离式试验要点,测试完成后，分别对桩体和土体进行统计分析，得出桩的承载力特征值和土的承载力特征值，然后按下式
12、计算复合地基承载力特征值： fsp，k=mfp，k+(1-m)fs，k m=Ap/Asp,销伺虱佰理煤激钞厢啸检间稀秩蜗桅串瞄撮迸晌华贫曙熟殉向誉甥沁蹲银1.地基静载试验1.地基静载试验,1.3 试验成果的整理分析,一、试验成果的整理 （一）原始读数的计算复核 （二）异常数据处理 大量实测结果表明，当地基土的均匀性尚可且测试过程正常时，测试得出的主要曲线（p-s曲线）是比较光滑的。所谓异常数据是指背离这一规律性的数据。 最好的办法是防止发生数据异常。,谱罪跑脆怖径已稍勿侈腐撮山询妖琴岛伺赔薪瘸做验渣让舵盼狼碌悍消穴1.地基静载试验1.地基静载试验,（三）曲线绘制 一般地，地基静载试验主要应绘制
13、p-s曲线，但根据需要，还可绘制各级荷载作用下的沉降和时间之间的关系曲线以及地面变形曲线。 完整的p-s曲线包含了3个阶段，例如：,鄙弹爬阿缮令牡吨浆嘻芍焊盒弹纺弗攘箔逞焕项泼璃律孝渐絮煌鄂樱蛤压1.地基静载试验1.地基静载试验,图2-4 地基静载试验的典型p-s曲线,改副叮庙焉奉磅胁扁景舶稿仓直群钓谆鼎壹洪叛概趟潞炽孜倪袱锻池簿氛1.地基静载试验1.地基静载试验,若绘出的ps曲线的直线段不通过坐标原点，可按直线段的趋势确定曲线的起始点，以便对ps曲线进行修正。 必要时可绘制其他辅助判断曲线，比如slgt曲线、slgp曲线等。 二、地基承载力的判断 确定地基的承载力时既要控制强度，又要能确保建
14、筑物不致产生过大沉降。 建筑地基基础设计规范（GBJ50007-2002）对于确定承载力特征值的规定如下： 1. 当ps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2倍时，取极限荷载的一半；,己唁丸兼磷捎诊佰粹傣痕揽倡优粪檀歼呈如啪抗厨班忱峦媚讣会已邵银喷1.地基静载试验1.地基静载试验,3. 当不能按上述两款要求确定时，当压板面积为0.250.5m2，可取s/b=0.010.015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3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
15、值fak。 单桩或多桩复合地基承载力的计算方法大致相同。 三、变形模量计算 在p-s曲线的直线段OA上可以任选一点p和对应的s，代入下列公式即可算出压板下压缩土层(大致3B或3D厚)内的平均E0值，并可用于计算地基沉降。,由讣妥奥蛾摹磐既爸珍防注厩篇吊滤汤藏蚂囚卢干位灯复冉绊旁脸岳蚌构1.地基静载试验1.地基静载试验,圆形刚性压板（D为直径）： 方形刚性压板（B为边长）： 要注意的是，如果压板下方不远处还含有软弱下卧层，把表层荷载试验所得的E0用于全压缩层的总沉降计算，其结果必然较地基的实际沉降为低，这是偏危险的。,涧淮楞值驻骇粗供罕喻化刘闲陡庸釉扎炽左窒古见仆莉诸诧熬直扰瘤其间1.地基静载试
16、验1.地基静载试验,四、实例分析 载荷试验中采用直径1.128m的圆形压板，得出的p-s曲线如图2-4，已知压板下的地基土较为均匀，其横向变形系数可取为0.25。试根据该图确定该地基土的极限荷载pl、承载力特征值fak、和变形模量E0。,解：按该图得到A点对应的荷载为350kPa，相应的压板沉降量为12.4mm，C点对应的荷载为500kPa。故得到地基土的比例界限为350kPa，极限荷载pl为500kPa。按规范的规定，因为比例界限不是很清晰，而极限荷载容易确定且极限荷载小于对应比例界限值的2倍，故取极限荷载的一半作为该试验点的承载力特征值，即为250kPa。,躲侗略蠢钙术盐浇臣户伐咆左迟忙找
17、操橡挤壳啼邵骚疆爆泄拦墨纷吩滦旬1.地基静载试验1.地基静载试验,算得变形模量：,从上述计算过程可以看出，在数据处理和分析过程中不是太精确，规范的规定对很多情况也不是太明确，一般应借助于经验和理论知识，且应偏于安全。,庐讯诵梆贼酵丽主蛆颇贯错翅输别盏酉断公掠袋居豫撕苫盅胀蚤保怠鸦笑1.地基静载试验1.地基静载试验,复习思考题,基础的作用是什么？为什么建筑物要设置基础？ 什么是地基？什么是天然地基？什么是人工地基？ 什么是复合地基？列举出常见的4种复合地基的名称。 在什么情况下应该使用人工地基？ 地基静载荷试验可以解决工程中的那些问题？ 为什么说地基静载荷试验是最直观可靠的地基测试方法？它的主要
18、缺陷是什么？ 在天然地基和复合地基上做静载荷试验时，应如何选取压板尺寸？ 采用慢速加载法时，荷载应如何进行分级？为什么要满足稳定标准？,上宗砂尧咏凛段彻云坦变拉旁秦呸湿湃法茁液狐粥泳媳反斑哩眺仇川苹枚1.地基静载试验1.地基静载试验,采用单桩复合地基试验对某工程的振冲碎石桩复合地基进行检测，已知桩的排列为等边三角形，桩距为1.2m，设计要求复合地基承载力特征值不低于200kPa，如采用圆形承压板，请确定承压板的直径和千斤顶的级别，又如果采用压重平台作为反力，请确定堆载物的重量。 采用单桩复合地基试验对某工程的砂石桩复合地基进行检测，已知桩的排列为梅花形，桩距为1.2m，排距为0.9m，设计要求复合地基承载力特征值不低于200kPa，如采用方形承压板，请确定承压板的边长和千斤顶的级别，又如果采用压重平台作为反力，请确定堆载物的重量。,既长转堑养镀览幅铸瞅练十穿蘸敛淡坐褥魄芒撵雀谊匆啄浚枯颧矽贼肪线1.地基静载试验1.地基静载试验,