岩土试验荷载试验.ppt

第2章 载荷试验;概述（地基基础的一般知识） ;1. 建筑物、地基、基础的关系 ;图 1 房屋建筑体系的组成;桥跨（上部结构）;2. 地基基础的类型;（2）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 ;图2-2 锚桩反力梁系统的设备布置;1.1 试验设备和方法 ;百分表;一、载荷试验的定义 ;二、荷载试验的分类 ;三、载荷试验的目的 ; 浅层平板载荷试验适用于地表浅层地基、特别适用于各种填土、含碎石的土类。由于试验比较简单、直观，因此，多年来应用广泛。但是，在应用时，应对本方法的下述局限性给予充分的关注： （1）平板载荷试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度（或直径），故只能了解地表浅层地基土的特性。 （2）承压板的尺寸比实际基础小，在刚性承压板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低。 （3）载荷板试验是在地表进行的，没有埋置深度所存在的超载，也会降低承载力。 （4）试验时的加载速率比实际工程快得多，对透水性较差的软粘土，其变形状况与实际有较大差异，由此确定的参数也有较大差异。 （5）小尺寸刚性承压板下土中的应力状态极复杂，由此推求的变形模量只能是近似的。 ; 在拟建建筑物场地上将一定尺寸和几何形状（圆形或方形）的刚性板，安放在被测的地基持力层上，逐级增加荷载，并测得每一级荷载下的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p）－沉降（s）曲线（即p－s曲线）。典型的平板载荷试验p－s曲线可划分为三个阶段： ; （1）直线变形阶段：p－s曲线为直线段（线性关系），对应于此段的最大压力p0，称为比例界限压力（也称为临塑压力），土体以压缩变形为主。 （2）剪切变形阶段：当压力超过p0，但小于极限压力pu时，压缩变形所占比例逐渐减少，而剪切变形逐渐增加，p－s线由直线变为曲线，曲线斜率逐渐增大。 （3）破坏阶段：当荷载大于极限压力pu时，即使维持荷载不变，沉降也会急剧增大，始终达不到稳定标准。 用力学原理进行解释：（土力学） ;图2-2 变形曲线三阶段及相应地基破坏情况 ; 直线变形阶段：受荷土体中任意点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要由土中空隙的压缩引起，并随时间趋于稳定。可以用弹性理论进行分析。 剪切变形阶段：土体除了竖向压缩变形之外，在承压板的边缘已有小范围内土体承受的剪应力达到或超过了土的抗剪强度，并开始向周围土体发展。此阶段土体的变形主要由压缩变形和土粒剪切变形共同引起。可以用弹塑性理论进行分析。 破坏阶段：即使荷载不再增加，承压板仍会不断下沉，土体内部开始形成连续的滑动面，承压板周围土体面上各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。 ;二、试验的仪器设备 ;;析稀痹旺击巧纹察筐闺匠镁嘻别挎我渭铬浦来灶脉韵掏歇斩殖茸牢供敏朴岩土试验荷载试验岩土试验荷载试验;（1）承压板 承压板的功能类似于建筑物的基础，所施加的荷载通过承压板传递给地基土。 （2）加荷系统 一般可分为千斤顶加载装置和重物加载装置。 重物加载装置是将已知重量的钢锭、混凝土块等按试验加载计划依次放在加载平台上，达到对地基土分级加载的目的。（不需要反力装置支撑）。 千斤顶加载方式需要反力装置配合，一般采用油压式。加载方式又由以下部件组成：主机、千斤顶、位移传感器、加载油泵、压力传感器、百分表等。;（3）反力系统 常见的反力系统可以由重物、地锚或重物与地锚联合联合提供，然后与梁架组合成稳定的反力系统。当在岩体内进行荷载试验时，可以利用周围稳定的岩体提供所需要的反力。见图2-4。 （4）观测系统 主要指位移（沉降）量测系统，包括支撑柱、基准梁、位移测量元件（位移传感器、百分表）及其他附件。具体的支撑关系是：位移量测元件固定在基准梁上，基准梁架设在支撑柱上，而支撑柱要打设在试坑内适当位置。;一、试验技术要求 ; （2）承压板的尺寸 一般情况下承压板的形状为方形或圆形，尺寸多为0.25～0.5m2，在实际工程中，可根据试验岩土层状况或试验要求选用合适的面积，可参照下面经验值选取： a． 一般粘性土地基，常用面积为0.5 m2的圆形或方形刚性承压板； b． 碎石类土，承压板宽度应为最大碎石直径的10～20倍； c． 岩石类土，承压板面积以0.1 m2为宜； d． 为确定加固后复合地基的承载力，得用大型载荷试验，要求承压板面积大于1m×1m。 如南京水利科学研究院曾在宁夏大武口电厂及南通天生港电厂，为检验碎石桩加固效果，测定复合地基承载力，做过3m×3m的大型载荷试验。 ;（3）加载方式及沉降观测 a．慢速法 分级加荷按等荷载增量均衡施加，荷载增量