复合地基检测中现场载荷试验对比的研究.doc

复合地基检测中现场载荷试验对比的研究 　　【摘要】用振冲法加固松软地基后，要进行加固效果的检测，现场静力荷载试验是检测加固效果的基本手段。大型载荷试验比较复杂，特别笨重，不经济，实施起来相当困难，因而未能推广。故作者致力于寻找载荷压板面积为0.25?O与0.5?O的小型载荷试验(以下简称小型载荷试验)与大型载荷试验两者的关系，试图用小型载荷试验取代大型载荷试验。 　　【关键词】地基检测；现场载荷；试验对比 　　 　　1.现场载荷试验简况 　　小型载荷试验分别在桩间土和碎石桩上进行。试验设备为常规油压载荷试验设备。大型载荷试验设备系专门设计与加工;如承压板面积为5.76?O的一种，是采用4cm厚钢板制成，板上架有30号工字钢两层(垂直交叉组成一体)。 　　试验加荷方法:一种是以重物作反力，同时用两台QY-200 x l0kn油压千斤顶加荷，另一种即是用重物逐级加荷，最终荷载量大于设计荷载的2倍。重物施加和放置，采用QY-10x10kn吊车和坦克吊车进行;每级荷载分别为0.25 x l0ZkPa和0.5 x l0zkPao用百分表观测下沉量。稳定标谁及破坏标谁按TJ21-77规范的规定。 　　对压板面积为11.23?O的特大型载荷试验，在压板下埋设了土压力计，试验时可以分别测定碎石桩和桩间土上的应力。根据其面积置换率及桩间土应力比，也可计算出大型载荷试验结果。 　　2.试验结果及其分析 　　根据所得的小型与大型载荷试验记录资料，绘制具有代表性P-S曲线图。在沉降相等的条件下，查P-S曲线上所对应的应力，分别求出桩间土顶面应力和碎石桩顶面应力，利用下式(1)计算出复合地基应力，从而绘制出复合地基的P-S计算曲线，它与实测大型载荷试验曲线(N)相比，两者形态非常一致。明显看出:计算与实测曲线中，在相同荷载下的沉降量前者较后者为小，表明与压板尺寸有关。 　　3.计算复合地墓承载力和变形模量 　　3.1采用的公式 　　根据小型载荷试验在桩间土、碎石桩上所获得的两种资料，按下列公式确定复合地基的承载力及变形模量。 　　3.1.1复合地基承载力计算公式: 　　R’sp=(Pp?Ap+Ps?As)/A (1)或R’sp=[1+m(n-1)]Ps (2) 　　式中R’sp―计算复合地基承载力(x 102kPa) 　　Pp―碎石桩顶面平均应力(x 102kPa) 　　Ps―桩间土顶面平均应力(x 102kPa) 　　Aq―碎石桩面积(?O); 　　As―桩间土面积(?O); 　　A―复合地基载荷承压板面积(?O); 　　m―面积置换率(M=Ap/A); 　　n―桩土应力比(n=pp/ps)。 　　3.1.2复合地基变形模量采用下式计算: 　　E’osp=Eopm+(1-m)Eos (3) 　　式中Eop-碎石桩变形模量(x102kPa); 　　Eop―桩间土变形模量(x102kPa); 　　3.2计算结果对比 　　根据碎石桩与桩间土上小型载荷资料，按上述公式计算。 　　3.2.1计算值与实测值两者十分接近。承载力误差为-0.09-0.15,平均0.08，变形模量误差为-0.14-0.13，平均0.01。 　　3.2.2计算值与实测值的相关关系，经数理统计分析所建立的回归方程式为: 　　Rsp=0.25+0.889R’sp(4) 　　N+11r+0.971s+0.288 　　检验，用回归预报值与实测值相比之误差，结果为-0.13~0.16，平均0.11。 　　检验，用回归预报值和实测值相比之误差，结果是-0.14~0.13，平均0.13。 　　应指明，上述精度分析，误差统计及回归方程式之建立，是取复合地基容许承载力为p0.015和相应的变形模量为E0.015时求得。 　　实测大型载荷平行试验(1组与2组及3组试验资料)误差为0.07 ~0.13，平均0 .l0。 　　通过误差对比得知:计算值误差比回妇预报值误差稍小，但二者误差都非常接近实测值误差，由此充分表明其精度满足生产要求。 　　综上所述，这就验证了根据碎石桩、桩间上的单一小型载荷试验成果，求解复合地基承载力和变形模量是可靠的。 　　当然，计算值与实测值尚有一定误差，分析有以下原因: 　　（1）土质不均匀造成。通过对实验完后承压板下持力层的开挖得知，?原来就不均匀(如7组与8组，天然碎石含量较多)的地基土经振冲加固后，桩间土中又挤入多量人工碎石，而碎石桩质量又较密实，故在这种地基上进行的小型载荷试验，桩间土以及进而推算的复合地基其结果就偏大，反之偏小。 　　（2）压板尺寸引起的误差，大型载荷试验因压板尺寸大，比小型载荷试验克服土质非均匀性要好。 　　（3）碎石桩和桩间土面积测量误差。 　　经分析认为土质不均匀