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1、第十章原位測試技術(shù),第 一 節(jié) 載 荷 試 驗,一、載荷試驗設(shè)備,平板載荷試驗是在現(xiàn)場試坑坑底土層底面上放置剛性平板，亦稱載荷板或承壓板，在板上分級施加中心豎向荷載，直至地基破壞，量測各級荷載作用下承壓板的下沉量，即地基的沉降量，利用荷載沉降曲線，確定地基土的有關(guān)工程性質(zhì)。,加載平臺裝置,千斤頂加載裝置,根據(jù)地基土的軟硬程度不同，承壓板面積大致分為250010000cm2，密實土取小值，松散土取大值,常用標(biāo)準(zhǔn)壓板為5000cm2 對軟粘土則不應(yīng)小于5000cm2 對勻質(zhì)密實土，如老粘土可用10000cm2,二、載荷試驗方法,1、試坑的準(zhǔn)備工作,排除承壓板周圍超載的影響 試坑的底寬不小于承壓板寬
2、度或直徑的三倍 確保承壓板與土層間水平和均勻接觸 坑底應(yīng)鋪設(shè)1cm左右的砂墊層,2、加荷方式,第一種為常規(guī)的慢速加載法，采取分級加載，待沉降穩(wěn)定后再加下一級荷載 第二種為快速加荷法，同樣采取分級加載，每級荷載只需維持2h，便可施加下一級荷載，而不必等待沉降穩(wěn)定，最后一級荷載沉降觀測達穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)或仍維持2h 第三種為等沉降速率法，控制承壓板按一定的沉降速率下沉，測量與沉降相應(yīng)的所施加的荷載，直至破壞狀態(tài),慢速加載法：,1）分級荷載量 一般取試驗土層極限荷載的1/81/10，或臨塑荷載的1/41/5,經(jīng)驗值： 對較松軟土層，其荷載增量可取1025kPa； 對于較硬或中密土層取2550kPa；
3、 對于堅硬和密實土取50200kPa。,2）各級荷載下的沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 通常穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為連續(xù)2h觀測沉降量不大于0.1mm/h，但每級荷載下的觀測時間：,對軟粘土不少于24h 對一般粘性土不少于8h 對較堅硬的土不應(yīng)小于4h,3）各級荷載下沉降的讀數(shù) 壓力剛加上時承壓板下降很快，開始515min需測讀變形，1h后可放寬到3060min測讀一次（砂土取小值，粘性土取大值）,4）試驗終止條件,a）承壓板周圍地表土出現(xiàn)隆起、或明顯的側(cè)向擠出（砂土）、或發(fā)生裂縫現(xiàn)象（粘性土）。 b）當(dāng)荷載不變時，24h內(nèi)沉降速率幾乎等速或加速發(fā)展。 c）荷載增量雖然小，但沉降卻急劇發(fā)展。,三、試驗資料的整理及試驗
4、成果,P-s曲線上，直線段的終點A和反映極限荷載時的B點是成果整理兩個主要點。,A點荷載pa叫比例界限荷載，或叫臨塑荷載ppa地基處于彈性變形階段 B點荷載叫極限荷載，它是破壞荷載p=pu的前一級荷載,1、A點的確定方法：,若地基為整體剪切破壞 P-s曲線常有較明顯的直線段，該直線的拐點A即為對應(yīng)比例極限荷載上的點,若為局部剪切破壞其直線段可能不明顯，可在 logp-logs關(guān)系曲線上或p-s/p關(guān)系曲線上找到拐點A,2、B點的確定方法：,整體剪切破壞，為地基破壞的前一級的荷載所對應(yīng)的該曲線上的點，或在 p-s找到曲線突然下落的點 局部剪切破壞在破壞前的曲線段隨著荷載的增加，曲線總是逐漸變陡，
5、沒有突然的轉(zhuǎn)折點需繪制logp-logs曲線，找到曲率最大的點，即為B點。,四、載荷試驗成果的利用,（一）確定地基土的容許承載力,1、按極限荷載確定地基土的容許承載力 2、按比例極限確定地基土的容許承載力,當(dāng)基底壓力p<=pa則地基土中任意點的剪應(yīng)力均小于土的抗剪強度，土體變形主要為豎向壓密；pa作為容許承載力，既能滿足地基強度的要求，且沉降變形也不大。,3、按P0.02作為地基容許承載力,P-s沉降曲線的曲線變化緩慢 或曲線長度不足難以找到曲線突然變陡的轉(zhuǎn)折點,對軟粘土地基可取s/b=0.010.015對應(yīng)的壓力。,（二）、確定地基土的變形模量E0,P-s直線段上，由于p與s成直線變形關(guān)系，
6、故可利用彈性理論公式確定地基土的變形模量。,此時也可繪制荷載相對沉降曲線P-s/b對應(yīng)的壓力p0.02作為地基容許承載力,對于剛性圓形壓板：,對于剛性矩形壓板：,第二節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗是用重635N重的錘，以760mm高的落距錘擊標(biāo)準(zhǔn)貫入器，先不記錘擊數(shù)打入孔底的15cm，然后再打入30cm，并記下錘擊數(shù)N63.5或N。,這種試驗一般適用于粘性土和砂性土地基。,土層越硬或越密實，對取土器沖擊而錘入土中一定深度所需的錘擊數(shù)N越大，即N反映了土層的軟硬或密實程度。因此由修正后的N值，可以確定砂類土的密實程度和抗剪強度，砂土和粘性土地基的承載力。,第四節(jié) 靜力觸探試驗,靜力觸探是將一種錐形金屬探頭，按一定的速率勻速（0.51.2m/min）地靜力壓入土中，測量其貫入阻力，而進行的一種原位測試方法。,一、靜力觸探基本原理,探頭總貫入阻力P為錐尖總阻力Qc和側(cè)壁總摩阻力Pf之和。,對雙橋探頭則指錐尖阻力qc和側(cè)壁阻力fs,單橋探頭采用比貫入阻力Ps,靜力觸探探頭向土層中勻速貫入時，探頭附近土體受到壓縮和剪切破壞，形成剪切破壞區(qū)、壓密區(qū)和未變化區(qū)3個區(qū)域,（一）靜力觸探成果,（二）靜力觸探成果的利用,1、劃分土層和判別土類,2、確定淺基礎(chǔ)的承載力,老粘土，淺基礎(chǔ)地基基本承載力,二、靜力觸探成果及其利用,軟土，一般粘土及砂粘土,砂粘土和飽和砂土,3、確定樁的承載力,
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