一种推算地基承载力的简便检测方法

一种推算地基承载力的简便检测方法

在工程实践中，地基承载力的检测是一项重要而又麻烦的工作，往往通过检测地基系数来反映它的大小。地基系数的检测目前一般采用承载板法，该方法使用的刚性承载板直径为30cm，所以地基系数又被称K30。承载板法测试需要分级施加荷载且需要反力装置，比较费时费力，因而在此特推荐一种较为简便的推算地基承载力的方法。

该方法是基于Hertz冲击理论的新技术（落球测试技术），即把一个已知刚性的球体A提到一定高度（一般为50cm），让其做自由落体运动，球体A撞击一个未知刚性的物体B，碰撞时的接触时间越短，则被碰撞的对象B刚性越大，具体可用下式表示。

上式得到的其实是被碰撞对象B的弹性模量，根据弹性理论，对于均质弹性体，根据下式即可推算出地基系数（K30）：

其中，D为载荷板直径，为0.30cm。

落球测试技术具体实施方法与步骤：

1、落球测试技术仪具与材料技术要求

（1） 激振装置：激振装置由球冠、砝码、把手法兰等构成。球冠半径12.0cm，球冠法兰总重13Kg、砝码重6.1Kg，把手法兰长110cm。

（2）加速度传感器

（3）电荷电缆

（4）电荷放大器

（5）A/D卡

（6）计算机

（7）测试软件

（8）解析软件

（9）其他：卷尺、落球架

2、方法与步骤

（1）打开设备测试软件。

（2）设置测试软件。

（3）数据采集：把球体提至离测试面50.0cm的位置，执行数据采集命令，在10s内，松开把手法兰，让球体做自由落体，并与测试面碰撞，软件自动采集数据，确定采集信号正常保存测试结果。

（4）数据解析设定：数据解析设定首先应明确球体的质量、半径、模量、泊松比，及其下落高度。其次，应明确测试材料的种类。

（5）数据解析保存：保存解析结果为RST格式。

（6）读取RST格式文件，测定结果录入到报告文件中。

3、落球测试需要注意以下几点：

（1）落球提至50cm下落，要确保落球竖直自由落体运动，落球下落确保落球不旋转，不侧偏，保证球冠与测试对象直接接触。

（2）对于测试坚硬对象应使用放大倍率较小的通道。

（3）测试面确保没有浮层（包括明显软土和碎石），测试面坡度不宜过大。

（4）测试之前应对测试对象土质特征有较为清楚的了解

注意以上事项，按照上述方法步骤进行检测，落球测试技术测试地基系数可靠度相当高。如下图：

载荷板试验验证结果

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