巖土體測(cè)試載荷試驗(yàn).ppt

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1、第2章載荷試驗(yàn)第一節(jié)概述第二節(jié)試驗(yàn)的基本原理及儀器設(shè)備第三節(jié)試驗(yàn)技術(shù)要求和步驟第四節(jié)試驗(yàn)資料整理第五節(jié)成果應(yīng)用第六節(jié)螺旋板載荷試驗(yàn)簡(jiǎn)介概述（地基基礎(chǔ)的一般知識(shí)）1.建筑物、地基、基礎(chǔ)的關(guān)系2.地基基礎(chǔ)的類型3.對(duì)地基和基礎(chǔ)的一般要求4.地基和基礎(chǔ)的常用檢測(cè)方法1.建筑物、地基、基礎(chǔ)的關(guān)系一個(gè)完整的建筑體系包括了上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基三個(gè)組成部分，三者構(gòu)成一個(gè)相互依存的整體，具有各自的功能。上部結(jié)構(gòu)是完成設(shè)計(jì)預(yù)定功能的主體結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)通常指建筑物最下端與地基直接接觸并經(jīng)過(guò)了特殊處理的結(jié)構(gòu)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

2、體。請(qǐng)看圖例。圖1房屋建筑體系的組成樓層（上部結(jié)構(gòu)）基礎(chǔ)（下部結(jié)構(gòu)）地基橋跨（上部結(jié)構(gòu)）橋墩（下部結(jié)構(gòu)）地基地基基礎(chǔ)（下部結(jié)構(gòu)）圖2橋梁建筑體系的組成2.地基基礎(chǔ)的類型（1）地基的類型（2）基礎(chǔ)的類型3.對(duì)地基和基礎(chǔ)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(yīng)注意經(jīng)濟(jì)與安全的協(xié)調(diào)。4.地基和基礎(chǔ)的常用檢測(cè)方法地基檢測(cè)方法：靜載試驗(yàn)，靜力觸探，動(dòng)力觸探，標(biāo)準(zhǔn)貫入。承載力與變形指標(biāo)檢測(cè)常用靜載試驗(yàn)，均勻性與密實(shí)程度檢測(cè)常用靜力觸探、動(dòng)力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入。樁基礎(chǔ)檢測(cè)方法：靜載試驗(yàn)，低應(yīng)變，高應(yīng)變，超聲波，鉆

3、芯。承載力檢測(cè)常用靜載試驗(yàn)（單樁，深井）和高應(yīng)變，強(qiáng)度與完整性檢測(cè)常用低應(yīng)變、超聲波和鉆芯法。圖2-2錨樁反力梁系統(tǒng)的設(shè)備布置鋼絞線錨樁基準(zhǔn)梁千斤頂承壓板支墩鋼板工字鋼錨具反力梁1.1試驗(yàn)設(shè)備和方法一、試驗(yàn)設(shè)備目前國(guó)內(nèi)采用的試驗(yàn)裝置，大體可歸納為由承壓板、加荷系統(tǒng)、反力系統(tǒng)、觀測(cè)系統(tǒng)四部分組成。設(shè)備的具體布置方式有如下兩種：百分表堆載荷載板主梁平臺(tái)千斤頂圖2-1堆載平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)備布置一、載荷試驗(yàn)的定義載荷試驗(yàn)是一項(xiàng)使用最早、應(yīng)用最廣泛的原位試驗(yàn)方法，它是現(xiàn)場(chǎng)在一定尺寸的剛性承壓板上分級(jí)施加靜荷載，測(cè)定承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)的天然地基、單樁或

4、復(fù)合地基巖土的承載力和變形特性。本章主要涉及天然地基的載荷試驗(yàn)。第一節(jié)概述二、荷載試驗(yàn)的分類根據(jù)承壓板的形式和設(shè)置深度不同，可以將試驗(yàn)分成三種：1.淺層平板載荷試驗(yàn)，適用于淺層地基土；2.深層平板載荷試驗(yàn)，適用于埋深大于3m和地下水位以上的地基土；3.螺旋板載荷試驗(yàn)，適用于深層地基或地下水位以下的地基土。本章主要涉及的是淺層平板載荷試驗(yàn)，螺旋板載荷試驗(yàn)作補(bǔ)充介紹。三、載荷試驗(yàn)的目的荷載試驗(yàn)可用于以下目的：（1）根據(jù)荷載－沉降關(guān)系線（p-s曲線），確定地基土的承載力；p-s曲線上的比例界限壓力、極限壓力，可以為評(píng)定地基土的承載力提供依據(jù)。（2）計(jì)

5、算土的變形模量（排水或不排水的）；（3）估算地基土的不排水抗剪強(qiáng)度及極限填土高度；（4）確定地基土的基床反力系數(shù)。（5）估算地基土的固結(jié)系數(shù)。淺層平板載荷試驗(yàn)適用于地表淺層地基、特別適用于各種填土、含碎石的土類。由于試驗(yàn)比較簡(jiǎn)單、直觀，因此，多年來(lái)應(yīng)用廣泛。但是，在應(yīng)用時(shí)，應(yīng)對(duì)本方法的下述局限性給予充分的關(guān)注：（1）平板載荷試驗(yàn)的影響深度范圍不超過(guò)兩倍承壓板寬度（或直徑），故只能了解地表淺層地基土的特性。（2）承壓板的尺寸比實(shí)際基礎(chǔ)小，在剛性承壓板邊緣產(chǎn)生塑性區(qū)的開(kāi)展，更易造成地基的破壞，使預(yù)估的承載力偏低。（3）載荷板試驗(yàn)是在地表進(jìn)行的，沒(méi)有

6、埋置深度所存在的超載，也會(huì)降低承載力。（4）試驗(yàn)時(shí)的加載速率比實(shí)際工程快得多，對(duì)透水性較差的軟粘土，其變形狀況與實(shí)際有較大差異，由此確定的參數(shù)也有較大差異。（5）小尺寸剛性承壓板下土中的應(yīng)力狀態(tài)極復(fù)雜，由此推求的變形模量只能是近似的。四、荷載試驗(yàn)的適用條件在擬建建筑物場(chǎng)地上將一定尺寸和幾何形狀（圓形或方形）的剛性板，安放在被測(cè)的地基持力層上，逐級(jí)增加荷載，并測(cè)得每一級(jí)荷載下的穩(wěn)定沉降，直至達(dá)到地基破壞標(biāo)準(zhǔn)，由此可得到荷載（p）－沉降（s）曲線（即p－s曲線）。典型的平板載荷試驗(yàn)p－s曲線可劃分為三個(gè)階段：第二節(jié)試驗(yàn)的基本原理及儀器設(shè)備一、試驗(yàn)的

7、基本原理圖2－1平板載荷試驗(yàn)p－s曲線（1）直線變形階段：p－s曲線為直線段（線性關(guān)系），對(duì)應(yīng)于此段的最大壓力p0，稱為比例界限壓力（也稱為臨塑壓力），土體以壓縮變形為主。（2）剪切變形階段：當(dāng)壓力超過(guò)p0，但小于極限壓力pu時(shí)，壓縮變形所占比例逐漸減少，而剪切變形逐漸增加，p－s線由直線變?yōu)榍€，曲線斜率逐漸增大。（3）破壞階段：當(dāng)荷載大于極限壓力pu時(shí)，即使維持荷載不變，沉降也會(huì)急劇增大，始終達(dá)不到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。用力學(xué)原理進(jìn)行解釋：（土力學(xué)）圖2-2變形曲線三階段及相應(yīng)地基破壞情況直線變形階段：受荷土體中任意點(diǎn)產(chǎn)生的剪應(yīng)力小于土體的抗剪強(qiáng)度，土

8、的變形主要由土中空隙的壓縮引起，并隨時(shí)間趨于穩(wěn)定?？梢杂脧椥岳碚撨M(jìn)行分析。剪切變形階段：土體除了豎向壓縮變形之外，在承壓板的邊緣已有小范圍內(nèi)土體承受的