地基承载力检测方法.docx

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地基承载力检测方法

地基承载力检测方法

公路地基承载力有几种检测方法：

1、平板荷载试验：

适用于各类土、软质岩和风化岩体。

2、螺旋板荷载试验：

适用于软土、一般粘性土、粉土及砂类土。

3、标准贯入试验：

适用于一般粘性土、粉土及砂类土。

4、动力触探：

适用于粘性土、砂类土和碎石类土。

5、静力触探：

适用于软土、粘性土、粉土、砂类土及含少量碎石的土层。

6、岩体直剪试验：

适用于具有软弱结构面的岩体和软质岩。

7、预钻式旁压试验：

适用于确定粘性土、粉土、黄土、砂类土、软质岩石及风化岩石。

8、十字板剪切试验：

适用于测定饱和软粘性土的不排水抗剪强度及灵敏度等参数。

9、应力铲试验：

适用于确定软塑~流塑状饱和粘性土。

10、扁板侧胀试验：

适用于软土、一般饱和粘性土、松散~中密饱和砂类土及粉土等。

地基承载力的确定方法，能够分为现场原位试验、理论公式以及根据地基土的物理性质指标，从有关规范中直接查取等三大类。

1、常见原位试验有现场荷载试验、标准贯入试验、触探试验等；

2、根据理论公式确定地基承载力，再结合建筑物对沉降的要求确定地即允许承载力；

3、对中小型建筑物，可根据现场土的物理力学性能指标，以及基础宽度和埋置深度，按规范查出地基允许承载力。

地基承载力

概述

　　地基承载力（subgradebearingcapacity）是指地基承担荷载的能力。

　　在荷载作用下，地基要产生变形。

随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。

当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。

这种小范围的剪切破坏区，称为塑性区（plasticzone）。

地基小范围的极限平衡状态大都能够恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力。

但此时地基变形稍大，必须验算变形的计算值不允许超过允许值。

当荷载继续增大，地基出现较大范围的塑性区时，将显示地基承载力不足而失去稳定。

此时地基达到极限承载力。

确定地基承载力的方法

（1）原位试验法（in-situtestingmethod）：

是一种经过现场直接试验确定承载力的方法。

包括（静）载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等，其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。

（2）理论公式法（theoreticalequationmethod）：

是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。

　　（3）规范表格法（codetablemethod）：

是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标，经过查规范所列表格得到承载力的方法。

规范不同（包括不同部门、不同行业、不同地区的规范），其承载力不会完全相同，应用时需注意各自的使用条件。

　　（4）当地经验法（localempiricalmethod）：

是一种基于地区的使用经验，进行类比判断确定承载力的方法，它是一种宏观辅助方法。

设计时应注意的问题

标准值、设计值、特征值的定义

（1）地基承载力：

地基所能承受荷载的能力。

（2）地基容许承载力：

保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值，地基单位面积上所能承受的荷载。

　　（3）地基承载力基本值：

按标准方法试验，未经数理统计处理的数据。

可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。

　　（4）地基承载力标准值：

在正常情况下，可能出现承载力最小值，系按标准方法试验，并经数理统计处理得出的数据。

可由野外鉴别结果和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定，也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。

　　（5）地基承载力设计值：

地基在保证稳定性的条件下，满足建筑物基础沉降要求的所能承受荷载的能力。

可由塑性荷载直接，也可由极限荷载除以安全系数得到，或由地基承载力标准值经过基础宽度和埋深修正后确定。

　　（6）地基承载力的特征值：

正常使用极限状态计算时的地基承载力。

即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。

它是以概率理论为基础，也是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。

　　在设计建筑物基础时，各行业使用《规范》不同，地基容许承载力、地基承载力设计值与特征值在概念上有所不同，但在使用含义上相当

合理确定标准值、设计值、特征值

　　一、原因　　与钢、混凝土、砌体等材料相比，土属于大变形材料，当荷载增加时，随着地基变形的相应增长，地基承载力也在逐渐加在，很难界定出下一个真正的“极限值”，而根据现有的理论及经验的承载力计算公式，能够得出不同的值。

因此，地基极限承载力的确定，实际上没有一个通用的界定标准，也没有一个适用于一切土类的计算公式，主要依赖根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整，考虑一个满足工程的要求的地基承载力值。

它不但与土质、土层埋藏顺序有关，而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关，不能作为土的工程特性指标。

　　另一方面，建筑物的正常使用应满足其功能要求，常常是承载力还有潜力可挖，而变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变表控制了承载力。

　　因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力一般是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即允诺承载力，其安全系数已包括在内。

无论对于天然地基或桩基础的设计，原则均是如此。

　　随着《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）施行，要求抗力计算按承载能力极限状态，采用相应于极限值的“标准值”，并将过去的总安全系数一分为二，由荷载分项系数和抗力分项系数分担，这给传统上根据经验积累、采用允许值的地基设计带来了困扰。

　　《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）以承力的允许值作为标准值，以深宽修正后的承载力值作为设计值，引起的问题是，抗力的设计值大于标准值，与《建筑可靠度设计统一标准》（GB50068－）规定不符，因此本次规范进行了修订。

　　二、对策　　《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－）鉴于地基设计的特殊性，将上一版“应遵守本标准的规定”修改为“宜遵守本标准规定的原则”，并加强了正常使用极限状态的研究。

而《建筑结构荷载规范》（GB50009－）也完善了正常使用极限状态的表示式，认可了地基设计中承载力计算可采用正常使用极限状态荷载效应标准组合。

　　“特征值”一词，用以表示按正常使用极限状态计算时采用的地基承载力和单桩承载力的值。

　　三、应用　　用作抗力指标的代表值有标准值和特征值。

当确定岩土抗剪强度和岩石单轴抗压强度指标时用标准值；由荷载试验确定承载力时取特征值，载荷试验包括深层、浅层、岩基、单桩、锚杆等，见规范有关附录。

　　地基承载力特征值fak是由荷载试验直接测定或由其与原位试验相关关系间接确定和由此而累积的经验值。

它相于载荷试验时地基土压力－变形曲线上线性变形段内某一规定变形所对应的压力值，其最大值不应超过该压力－变形曲线上的比例界限值。

　　修正后的地基承载力特征值fa是考虑了影响承载力的各项因素后，最终采用的相应于正常使用极限状态下的设计值的地基允许承载力。

　　单桩承载力特征值Ra是由载荷试验直接测定或由其与原位试验的相关关系间接推定和由此而累积的经验值。

它相应于正常使用极限状态下允许采用单桩承载力设计值。

　　当按地基承载力计算以确定基础底面积和埋深或按单桩承载力确定桩的数量时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态采用标准组合，相应的抗力限值采用修正后的地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

即S≤C，C为抗力或变形的限值；pk≤fa（地基）；Qk≤Ra（桩基）。

此时特征值fa、Ra即为正常使用极限状态下的抗力设计值。

　　当根据材料性质确定基础或桩台的高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应和相应的基底板应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，即γ0S≤R计算，此时地基反力p、桩顶下反力Ni和主动土压力Ea等相应为荷载设计值，要采用相应的分项系数。

　　因此，阅读地质报告时，若为“特征值”则为允许值，安全系数已包括在内；若为“标准值”，则为极限值，应考虑相应的抗力分项系数。

　　简单的说地基承载力标准值、地基承载力设计值是老规范的表述方式，特征值是新规范的表述方式，其取值方法大概相同，考虑的修正有所区别

主要技术参数

1.承载荷面板：

a）31.6×31.6（cm）（方形）

b）35.7（圆形）

c）79.8（圆形）

2.油缸加荷能力：

0-------100T

3.油泵额定压力：

0-------63MPa

4.压力表测量范围：

0-------100MPa

5.工作横梁：

10#工字钢

平板载荷测定仪试验方法

K-30型平板载荷测定仪、浅层平板载荷试验、平板载荷试验、静载荷试验、载荷试验（沧州路仪）

K-30型平板载荷测定仪是河北路仪公路仪器有限公司生产的优质产品，该仪器适用于粗、细粒土和土填压实后的路基、基等的地基系数的测试，也能够用于计算均匀地基土的变形模量；咨询电话

该仪器适用于粗、细粒土和土填压实后的路基、基等的地基系数的测试，也能够用于计算均匀地基土的变形模量；

主要技术参数：

1、荷载板直径：

300mm；

2、千斤顶加载能力范围：

0～30T；

3、千斤项行程：

120mm；

4、测桥跨度：

3000mm；

5、手动油泵额定压力：

70Mpa；

6、压力测试范围：

0～40Mpa；

7、位移测试范围：

0～10mm；

K30平板载荷试验平板载荷测定仪试验方法

1本试验应采用下列仪器设备：

1荷载板：

荷载板为园形钢板,其直径为30cm、板厚为25mm。

荷载板上应带有水准泡。

2加载装置：

1）液压千斤顶与手动油泵,经过高压油软管连接。

千斤顶顶端应设置球铰，并配有可调节丝杆和加长杆件，以便与各种不同高度的反力装置相适应。

选用荷载应大于或等于50kN。

2）液压油软管长度至少为2m，两端应装有自动开闭阀门的快速接头，以防止液压油漏出。

3）手动液压泵上应装有一个可调节减压阀，可准确地分级对荷载板实施加、卸载。

4）测压表量程应达到最大试验荷载的1.25倍,精度不低于0.6级。

5）当使用测力计直接测量加荷荷载时，测力计精度应达到1％。

3反力装置的承载能力应大于最大试验荷载10kN。

4下沉量测量装置由测桥和测表组成。

测桥是用于安装测表固定支架或作为测表量测基准面，由长度大于3m的支撑粱和支撑座组成，当跨度为4m时其截面系数应大于或等于8cm3。

测表宜配置3～4个精度为0.01mm的百分表或电子数显百分表,量程应不小于10mm,每个测表应配有可调式固定支架。

5其它：

铁锹、钢板尺（长400mm）、毛刷、圬工泥刀、刮铲、水准仪、铅垂、褶尺、干燥中砂、石膏、油、遮阳挡风设施等。

2.2试验仪器的校验应符合下列规定：

测试地基系数时，应对仪器进行测试校验。

新仪器进行试验的三个月内，应每月标定一次，以作出相应误差修正。

当三次标定误差小于?

5%时，仪器进入稳定期。

仪器每次投入新工点或每年必须予以校验一次。

仪器校验方法见附录有E。

2.3试验操作应按下列步骤进行：

1场地测试面应进行平整，并使用毛刷扫去松土。

当处于斜坡上时，应将荷载板支撑面做成水平面。

2安置平板载荷仪：

平板载荷测定仪试验方法

1）将荷载板放置于测试地面上，应使荷载板与地面良好接触，必要时可铺设一薄层干燥砂（2～3mm）或石膏腻子。

当用石膏腻子做垫层时，应在荷载板底面上抹一层油膜，然后将荷载板安放在石膏层上，左右转动荷载板并轻轻击打顶面，使其与地面完全接触，与此同时可借助荷载板上水准泡或水准仪调整水平。

2）将反力装置承载部分安置于荷载板上方，并加以制动。

反力装置的支撑点必须距荷载板外侧边缘1m以外。

3）将千斤顶放置于反力装置下面的荷载板上，可利用加长杆和经过调节丝杆，使千斤顶顶端球铰座紧贴在反力装置承载部位上，组装时应保持千斤顶垂直不出现倾斜。

4）安置测桥，测桥支撑座应设置在距离荷载板外侧边缘及反力装置支承点1m以外。

测表的安放必须相互对称，而且应与荷载板中心保持等距离。

3加载试验：

1）为稳固荷载板,预先加0.01MPa荷载，约30秒钟，待稳定后卸除荷载，将百分表读数调至零或读取百分表读数作为下沉量的起始读数。

2）以0.04MPa的增量,逐级加载。

每增加一级荷载，应在下沉量稳定后，读取荷载强度和下沉量读数。

3）当总下沉量超过规定的基准值（1.25mm），或者荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力，或者达到地基的屈服点，试验即可终止。

4当试验过程出现异常时（如荷载板严重倾斜,荷载板过度下沉）,应将试验点下挖相当于荷载板直径的深度，重新进行试验。

对出现的异常应在试验记录表中注明。