平板载荷试验.docx
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平板载荷试验
平板载荷试验
1.1.1平板载荷试验适用条件
平板载荷试验可分为浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验和岩基载荷试验。
（1）浅层平板载荷试验适用于浅部地基土承压板下应力主要影响范围内承载力的确定。
这里所说板下应力主要影响范围与承压板直径或宽度有关，一般可认为其影响深度在3m内，且在地下水位上。
（2）深层平板载荷试验适用于深部土层（包括软岩、极软岩）及大直径桩端土层在承压板下应力主要影响范围内承载力的确定。
所谓深部一般是指埋深等于或大于3m,且在地下水位以下。
（3）岩基载荷试验适用于不同深度的完整、较完整、较破碎基岩作为天然地基或桩基础持力层时承载力的确定。
1.1.2基本理论
（1）一般地基土承载力设计的取值接近于比例界限。
因此浅层平板载荷试验可按刚性平板作用于均质土各向同性半无限弹性介质表面，由弹性理论可得
—载荷试验的变形模量（无侧限）（kpa）；
—刚性承压板形状系数，圆形板取；方形板取；
—土的泊松比：
碎石土取，砂土取，粉土取，粉质黏土取，黏土取，不排水饱和粘性土取；
—承压板直径或边长（m）；
—
—
曲线线性段承压板下单位面积的压力（kpa）；
—与
对应的沉降量（mm）。
（2）对于深层平板载荷试验，可按刚性圆形压板作用于均质土各向同性半无限弹性介质内部，由弹性理论可得式
—与试验深度和土类有关的系数。
深度载荷试验计算系数
的取值
土类
d/z
碎石土
砂土
粉土
粉质黏土
黏土
1.1.3国内平板载荷试验主要技术标准要点
国内平板载荷试验主要技术标准要点
标准名称
要点
国家标准
行业标准
《岩土工程勘察规范》
（GB50021-2001）
<建筑地基基础设计规范》
（GB50007-2002）
《岩土静力载荷试验规程》
（YS5118-2000）
承压板面积
土基：
1.浅层平板载荷试验不应小于0.25m2,对软土和颗粒径较大的填土不应小于0.5m2。
2.深层平板载荷试验宜选用0.5m2。
岩基：
不宜小于0.07m2。
土基：
1.同（GB50021-2001）
2.深层平板载荷试验，选用直径为0.8m刚性板。
岩基：
采用直径为30mm承压板，抗岩石埋深较大时，可采用钢筋混凝土桩。
土基：
1.同（GB50021-2001）
2.在坚硬黏性土中试验时不宜小于0.1m2。
3.在碎石类土中试验时，直径宜大于受压层最大粒径的10~20倍。
试坑（井）尺寸及开挖要求
1.浅层平板载荷试验试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍。
2.深层平板载荷试验坑井直径应等于承压板直径，当试井直径大于承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小于承压板直径。
3.试坑或试井底岩土应避免扰动，褒词原状结构和天然湿度，承压板下铺设不超过20mm砂垫层找平，尽快安装试验设备。
1.浅层平板载荷试验试坑宽度同（GB50021-2001）。
2.深层平板载荷试验试坑紧靠承压板周围外侧土层高度应不小于80cm。
3.岩基试验中当采用钢筋混凝土桩时，桩周需采取措施以消除桩身与土之间的摩擦力。
4.对试坑（井）底要求同（GB50021-2001）。
1.浅层平板载荷试验试坑宽度同（GB50021-2001）。
2.深层平板载荷试验试井直径应根据井壁土层稳定性确定，但不宜小于100cm，在距离试验高度80cm以下，井径不应大于90cm。
3.对试坑（井）底要求同（GB50021-2001）。
荷载级数
加荷等级宜取10-12级，且不应小于8级，荷载量测精度不应低于最大荷载±1%
1.浅层平板载荷试验：
荷载分级不应小于8级，最大加载量不应小于设计要求的两倍。
2.深层平板载荷试验：
加载等级可按预估极限承载力1/15~1/10分组加载。
3.岩基载荷试验：
第一级加载值为预估设计荷载的1/5，以后分级为1/10
加荷等级不应小于8级，最大加载量不宜少于荷载设计值的2倍。
第一级施加的荷载应包括设备自重在内，以后每级荷载增量应等量增加。
加荷方式
宜采用分级维持荷载沉降相对稳定法（常规慢速法）。
有地区经验时，可采用分级加荷沉降量非稳定法（快速法）或等沉降速率法。
岩基：
单循环加载，荷载逐级递增直到破坏，然后分级卸载。
1.稳定法浅层平板载荷试验用于浅层各类土和软岩、极软岩。
在有经验地区可采用快速法。
2.快速法不宜用于软黏土。
3.深井平板载荷试验适用范围和加载方式同稳定法平板载荷试验。
沉降稳定标准
土基：
当连续2小时内每小时沉降量小于等于0.1mm时，可认为沉降已达标准。
岩基：
当连续三次读数小于等于0.01mm，可以认为沉降已达稳定标准。
土基：
同（GB50007-2001）.
岩基：
连续三次读数之差均不大于0.01mm。
全部卸载后，当测读到半小时回弹量小于0.01mm时，即可认为稳定。
同（GB50007-2001）土基。
每级荷载测读沉降间隔时间
土基：
每级荷载施加后，间隔5、10、15min测读一次，以后每隔半小时测读一次。
岩基：
每级荷载施加后，间隔1、2、5min测读一次，以后每隔10min测读一次。
土基：
1.浅层平板载荷试验，每级加载后，间隔10、10、10、15、15测读沉降一次，以后每隔半小时测读一次。
2.深层平板载荷试验同浅层平板载荷试验。
岩基：
1.加载前每隔10min读数一次，连续三次读数不变，可认为测量系统已经稳定，开始试验。
加载后立即读数，以后每隔10min读一次。
3.卸载观测：
每级卸载为加载时的两倍，如为奇数，第一级可为三倍，每级卸载后隔10min测读一次，测读三次后可卸下一级荷载
1.稳定法（浅层）平板载荷试验（不分土基和岩基），每级荷载的第一个小时内按5、10、15、15、15min间隔测读沉降值，以后每隔半小时测读一次。
2.快速载荷试验每级荷载沉降观测时间应为2小时，并应每隔15min观测一次沉降量，共记录8次。
3.深层平板载荷试验加载观测时间间隔同稳定法（浅层）平板载荷试验。
回弹观测，每级卸载最大为加载增量的2倍，回弹量每级10min观测一次，每级观测一小时，全部卸载后观测3小时，观测时间间隔为10imin、20min、30min、1h、1h。
终止试验条件
承载板周边的土出现明显侧向挤出，周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续发展。
本级荷载沉降量大于前一级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降。
在某级荷载下，24小时沉降速率不能达到相对稳定标准。
总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过
土基：
浅层平板载荷试验：
1.同（GB50007-2001）的1、3、4条。
2.沉降S急骤增大，p-s-曲线出现陡降段。
深层平板载荷试验：
1沉降S急骤增大，p-s曲线有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过（d为承压板直径）。
2同（GB50007-2001）的2、3条。
3当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。
岩基：
1.沉降量读数不断变化，在24小时内沉降速率有增大趋势。
2.压力上不去或者勉强加上而不能保持稳定性，注：
若限于加载能力，荷载也应增加到不少于设计要求的2倍
稳定法（浅层）平板载荷试验：
1.同（GB50007-2001）。
2.在加载量已达到设计要求值的2倍以上或超过第一拐点至少三级荷载也可以终止试验。
深井平板载荷试验：
同（GB50007-2001）的2、3、4条及本规程稳定法平板载荷试验的2款
1.1.4试验仪器设备
（1）承压板
1）承压板状为圆形或方形（圆形板应力条件较方形板简单）。
2）承压板应具有足够刚度，底面平整，在长期使用中不变形。
3）钢质承压板厚度不小于25mm或采用加肋措施
（2）反力装置
（3）加载与量测设备
1）加载设备宜采用油压千斤顶。
2）荷载测量用放在千斤顶上的荷重传感器直接量测，或采用联于千斤顶的压力表或压力传感器测定油压，按率定曲线换算荷载。
传感器测量误差不应大于1%，压力表精度应优于或等于级，试验压力表，油泵，油管等最大加载压力不应超过规定工作压力的80%。
3）沉降观测采用大量程百分表或位移传感器，测量误差不大于%FS，分辨力优于或等于0.01mm.。
4）基准梁应有一定刚度，梁一端固定（另一端应简支）在基准梁上。
固定和支撑位移计（百分表）的夹具及基准梁应避免气温、振动及其他外界因素影响。
1.1.5试验方法
载荷试验方法分类、要点及适用条件
序号
方法名称
要点
适用条件
1
沉降相对稳定法
（慢速法）
每施加一级荷载后，待承压板沉降达到稳定标准后再施加下一级荷载，能获得较准确的p-s曲线及t-s曲线。
是最常用的基本方法。
适用于各种情况。
当需获得较准确的变形模量时，宜用此法。
2
沉降非稳定法
（快速法）
每施加一级荷载后，在24小时内按每隔15分钟观测一次，共8此，即可施加下一级荷载。
试验只能得到瞬时的p-s及t-s曲线，必须经过外推计算，才能得到相对稳定法的p-s曲线。
不宜用于确定地基变形模量，对软土地层应慎用。
当伍地区经验时，宜与相对稳定法配合使用。
3
等沉降速率法
（快速法）
以每级荷载下沉降量为承压板宽%控制荷载。
每级荷载加载按30s、1、2、4、8、15min间隔观测至荷载停止变化，或荷载变化速率在p-lgt曲线上呈线性关系时止，然后按上述确定的沉降量，继续加载，达到恒定，直至达到出现极限荷载值。
适用与排水性能差，以确定承载力为主要目的的试验。
能较准确地测定土的极限荷载值。
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