巖土工程原位測試技術第1章地基靜載荷試驗第１章內(nèi)容概述（地基基礎的一般知識）1.1試驗設備和方法1.2基本測試原理1.3試驗成果的整理分析1.4螺旋板載荷試驗要點1.5復合地基載荷試驗要點1.6巖石地基載荷試驗要點1.7小結概述（地基基礎的一般知識）1.建筑物、地基、基礎的關系2.地基基礎的類型3.對地基和基礎的一般要求4.地基和基礎的常用檢測方法1.建筑物、地基、基礎的關系一個完整的建筑體系包括了上部結構、基礎與地基三個組成部分，三者構成一個相互依存的整體，具有各自的功能。上部結構是完成設計預定功能的主體結構。基礎通常指建筑物最下端與地基直接接觸并經(jīng)過了特殊處理的結構部件。地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷載并維持建筑物穩(wěn)定的巖土體。請看圖例。圖1

房屋建筑體系的組成樓層（上部結構）基礎（下部結構）地基橋跨（上部結構）橋墩（下部結構）地基地基基礎（下部結構）圖2橋梁建筑體系的組成2.地基基礎的類型

（1）地基的類型（2）基礎的類型3.對地基和基礎的一般要求保證建筑物的安全和正常使用，充分發(fā)揮地基的承載能力。安全保證是第一位的。此外尚應注意經(jīng)濟與安全的協(xié)調(diào)。4.地基和基礎的常用檢測方法地基檢測方法：靜載試驗，靜力觸探，動力觸探，標準貫入。承載力與變形指標檢測常用靜載試驗，均勻性與密實程度檢測常用靜力觸探、動力觸探和標準貫入。樁基礎檢測方法：靜載試驗，低應變，高應變，超聲波，鉆芯。承載力檢測常用靜載試驗（單樁，深井）和高應變，強度與完整性檢測常用低應變、超聲波和鉆芯法。1.1試驗設備和和方法一、試驗設設備目前國內(nèi)采采用的試驗驗裝置，大大體可歸納納為由承壓壓板、加荷荷系統(tǒng)、反反力系統(tǒng)、、觀測系統(tǒng)統(tǒng)四部分組組成。設備的具體體布置方式式有如下兩兩種：百分表堆載荷載板主梁平臺千斤頂圖2-1堆載平臺系系統(tǒng)的設備備布置圖2-2錨樁反力梁梁系統(tǒng)的設設備布置鋼絞線錨樁基準梁千斤頂承壓板支墩鋼板工字鋼錨具反力梁（一）承壓壓板類型和和尺寸承壓板可用用混凝土、、鋼筋混凝凝土、鋼板板、鑄鐵板板等制成，，多以鋼板板為主。要要求壓板具具有足夠的的剛度，不不破損、不不撓曲，壓壓板底部光光滑平整，，尺寸和傳傳力重心準準確，搬運運和安置方方便。承壓壓板形狀可可加工成正正方形或圓圓形，其中中圓形壓板板受力條件件較好而且且邊界條件件簡單，使使用最多。。（二）承壓壓板面積巖土工程勘勘察規(guī)范規(guī)規(guī)定一般宜宜采用0.25~0.50m2，對均質(zhì)密密實的土，，可采用0.1m2，對軟土和和人工填土土，不應小小于0.5m2。建筑地基基基礎設計規(guī)規(guī)范GBJ5007-2002規(guī)定承壓板板面積不應應小于0.25m2，對于軟土土不應小于于0.5m2。采用單樁復復合地基試試驗方式時時，壓板面面積為一根根樁承擔的的處理面積積。采用多樁復復合地基試試驗方式時時，壓板面面積為相應應多根樁承承擔的處理理面積。二、試驗方方法平板載荷試試驗適用于于淺層地基基、深層地地基或大直直徑人工挖挖孔樁的樁樁端土層測測試。試驗的加載載方式一般般采用分級級維持荷載載沉降相對對穩(wěn)定法（（慢速法））和沉降非非穩(wěn)定法（（快速法）），以慢速速法為主。。典型的慢速速法加載過過程（建筑筑地基基礎礎設計規(guī)范范GBJ5007-2002）：荷載分級：：不應少于于8級，最大加加載量不應應小于設計計要求的兩兩倍；數(shù)據(jù)測讀：：每級加載載后，按間間隔10、10、10、15、15min，以后為每每隔半小時時測讀一次次沉降量。。穩(wěn)定標準：：當在連續(xù)續(xù)兩小時內(nèi)內(nèi)，每小時時的沉降量量小于0.1mm時，認為沉沉降已趨穩(wěn)穩(wěn)定，可加加下一級荷荷載。加載終止標標準：1.承壓板周圍圍的土明顯顯地側向擠擠出；2.沉降s急驟增大，，荷載~沉降（p~s）曲線出現(xiàn)現(xiàn)陡降段；；3.在某一級荷荷載的作用用下，24小時內(nèi)沉降降速率不能能達到穩(wěn)定定；4.沉降量與承承壓板寬度度或直徑之之比大于或或等于0.06。卸載：該規(guī)規(guī)范沒有對對卸載過程程做出規(guī)定定，但完整整的試驗應應包含卸載載過程。注意各規(guī)范范的規(guī)定有有一些差別別。1.2復合地基載載荷試驗要要點復合地基測測試的特殊殊性，主要要在于復合合地基中存存在加固體體。關鍵在在于壓板尺寸的的選擇和壓壓板的安裝裝。選擇壓板尺尺寸時應根根據(jù)地基處處理時的施施工圖計算算。采用單單樁復合地地基試驗方方式時，壓壓板在安裝裝時要特別別注意壓板板下面應該該只有一根根樁，且應應該使壓板板的中心與與樁的中心心對正。采采用多樁復復合地基試試驗方式時時，應該使使壓板的中中心與樁群群的中心對對正。一、單樁或多樁樁復合地基基載荷試驗驗要點圖2-3a)矩形布布樁方方式圖2-3b)等邊三三角形形布樁樁方式式圖2-3c)梅花形形布樁樁方式式一根樁樁承擔擔的處處理面面積可可按如如下方方法計計算：：對于矩矩形布布樁，，一根根樁承承擔的的處理理面積積等于于兩個個方向向的樁樁距的的乘積積；對于等等邊三三角形形布樁樁，一一根樁樁承擔擔的處處理面面積等等于0.866乘以樁樁距的的平方方；對于梅梅花形形布樁樁，一一根樁樁承擔擔的處處理面面積等等于樁樁的行行距與與排距距的乘乘積。。單樁或或多樁樁復合合地基基靜載載試驗驗與常常規(guī)靜靜載試試驗的的差異異在于于：1．壓板板的面面積有有比較較嚴格格的規(guī)規(guī)定。。2．壓板板的定定位要要求不不同。。平面面上與與樁的的中心心或重重心重重合，，標高高與樁樁頂一一致。。3．依據(jù)據(jù)的規(guī)規(guī)范不不同，，故試試驗過過程與與控制制標準準有一一些差差異。。4．曲線線特征征多為為緩變變形，，且平平滑度度較差差。一般試試驗過過程與與常規(guī)規(guī)壓板板試驗驗相同同，只只是在在選擇擇承壓壓板時時，進進行樁樁體測測試的的壓板板應與與樁的的截面面適應應，進進行土土體測測試的的壓板板可按按常規(guī)規(guī)地基基測試試的壓壓板選選擇，，但應應注意意其覆覆蓋面面內(nèi)不不應有有樁體體存在在，且且其周周邊應應留有有適當當余地地。二、樁土分分離式式試驗驗要點點測試完完成后后，分分別對對樁體體和土土體進進行統(tǒng)統(tǒng)計分分析，，得出出樁的的承載載力特特征值值和土土的承承載力力特征征值，，然后后按下下式計計算復復合地地基承承載力力特征征值：：fsp，k=mfp，k+(1-m)fs，km=Ap/Asp1.3試驗成成果的的整理理分析析一、試試驗成成果的的整理理（一））原始始讀數(shù)數(shù)的計計算復復核（二））異常常數(shù)據(jù)據(jù)處理理大量實實測結結果表表明，，當?shù)氐鼗镣恋木鶆蛐孕陨锌煽汕覝y測試過過程正正常時時，測測試得得出的的主要要曲線線（p-s曲線））是比比較光光滑的的。所所謂異異常數(shù)數(shù)據(jù)是是指背背離這這一規(guī)規(guī)律性性的數(shù)數(shù)據(jù)。。最好的的辦法法是防防止發(fā)發(fā)生數(shù)數(shù)據(jù)異異常。。（三））曲線線繪制制一般地地，地地基靜靜載試試驗主主要應應繪制制p-s曲線，，但根根據(jù)需需要，，還可可繪制制各級級荷載載作用用下的的沉降降和時時間之之間的的關系系曲線線以及及地面面變形形曲線線。完整的的p-s曲線包包含了了3個階段段，例例如：：圖2-4地基靜靜載試試驗的的典型型p-s曲線若繪出出的p~s曲線的的直線線段不不通過過坐標標原點點，可可按直直線段段的趨趨勢確確定曲曲線的的起始始點，，以便便對p~s曲線進進行修修正。。必要時時可繪繪制其其他輔輔助判判斷曲曲線，，比如如s~lgt曲線、、s~lgp曲線等等。二、地地基承承載力力的判判斷確定地地基的的承載載力時時既要要控制制強度度，又又要能能確保保建筑筑物不不致產(chǎn)產(chǎn)生過過大沉沉降。?！督ㄖ氐鼗A設設計規(guī)規(guī)范》（GBJ50007-2002）對于于確定定承載載力特特征值值的規(guī)規(guī)定如如下：：1.當p~s曲線上上有比比例界界限時時，取取該比比例界界限所所對應應的荷荷載值值；2.當極限限荷載載小于于對應應比例例界限限的荷荷載值值的2倍時，，取極極限荷荷載的的一半半；3.當不能能按上上述兩兩款要要求確確定時時，當當壓板板面積積為0.25~0.5m2，可取取s/b=0.01~0.015所對應應的荷荷載，，但其其值不不應大大于最最大加加載量量的一一半。。同一土土層參參加統(tǒng)統(tǒng)計的的試驗驗點不不應少少于3點，當當試驗驗實測測值的的極差差不超超過其其平均均值的的30%時，取取此平平均值值作為為該土土層的的地基基承載載力特特征值值fak。單樁或或多樁樁復合合地基基承載載力的的計算算方法法大致致相同同。三、變變形模模量計計算在p-s曲線的的直線線段OA上可以以任選選一點點p和對應應的s，代入入下列列公式式即可可算出出壓板板下壓壓縮土土層(大致3B或3D厚)內(nèi)的平平均E