现场荷载试验确定地基容许承载力

平板荷载试验是用于确定地基承压板下应力主要影响范围内土层承载力和变形模量的原位测试方法。它要求岩土体在原有位置上，在保持土的天然结构、含水率及应力状态下来测定岩土的性质。地基平板荷载试验可分为浅层平板荷载试验和深层平板荷载试验。浅层平板荷载试验适用于确定浅部地基土层（深度小于3m）承压板写压力主要影响范围内的承载力和变形模量。深层平板载荷试验用于确定深部地基及大直径桩桩端在承压板压力主要影响范围内土层的承载力及变形模量，适用于埋深等于或大于3m和地下水位以上的地基土。浅层平板荷载试验的试验原理平板荷载试验是在试验土层表面放置一定规格的方形或圆形刚性承压板，承压板面积不小于0.25㎡，对软土地基不小于0.5㎡的方板或圆板，在其上逐级施加荷载。根据试验记录绘制荷载—沉降（p—s）关系曲线，分析地基土的强度与变形特征，求得地基土容许承载力与变形模量等。

分析荷载试验由开始加荷使地基变形到破坏的全过程，并结合（p—s）曲线，可以把地基变形分为三个阶段。配图（1）压密阶段：该阶段（p—s）曲线接近于直线，沉降的主要原因是地基土被压缩。图中各点剪应力均小于土的抗剪强度，土体处于稳定的弹性平衡状态。

（2）局部剪切阶段：α点后（p—s）曲线不再呈直线关系（αk段），地基中已有局部区域（称为塑性变形区）的剪应力达到了土的抗剪强度，首先在基础边缘处出现。随着荷载的持续增加，地基土中塑性区的范围也逐步扩大，直到出现连续的滑动面，这一阶段，基础沉降有较大的增加。

（3）破坏阶段：超过k点后，塑性变形区已扩大到形成一个连续的剪裂面，促使地基土向基础四周挤出，地面隆起，基础急剧沉陷，以致完全丧失稳定性。试验设备荷载试验设备由稳压加荷装置、反力装置和沉降观测装置三部分组成。现以半自动稳压油压荷载试验设备为例，说明如下：该设备适用于承压板面积不小于0.25㎡，对于软土地基不小于0.5㎡。利用高压油泵，通过稳压器及反力锚定装置，将压力稳定地传递到承压板。它由下列三部分组成。

（1）加荷及稳压系统。由承压板、加荷千斤顶、立柱、稳压器和支撑稳压器的三脚架组成。加荷千斤顶、稳压器、储油箱和高压油泵分别用高压油管连接，构成一个油路系统。

（2）反力锚定系统。包括桁架和反力锚定两部分，桁架由中心柱套管、深度调节丝杆、斜撑管、主钢丝绳、三向接头等组成。

（3）观测系统。用百分表或其他自动观测装置进行观测。根据现场情况，可采用地锚代替荷重的方式，也可二者兼用。总的要求是加荷、卸荷要既简便又安全，并对试验的沉降量观测不产生影响。荷载为刚性的方形或圆形钢板。现场测试配图（1）基坑宽度不应小于承压板宽度b或直径d的三倍。

（2）承压板面积是50cm×50cm或70.7cm×70.7cm的方板。

（3）试验土层：应保持土层原有位置上，保持土的原状结构、天然湿度。试坑开挖时，在试验点位置周围预留一定厚度的土层，在安装承压板前再清理至试验高程。

（4）承压板与土层接触处，应铺设约20mm厚的中砂或粗砂找平，以保证承压板与土层水平、均匀接触。

（5）试验加荷分级不应少于8级，第一级荷载 设备重力。每级荷载增量为地基土层预估极限承载力的1/10~1/8.最大加载量不应小于设计要求的两倍。

（6）试验精度不应低于最大荷载的1%，承压板的沉降采用百分比或电测位移计量测，其精度不应低于0.01mm。

（7）加荷稳定标准：每级加载后，按间隔10min、10min、10min、15min、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量。当在连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。

（8）当试验出现下列情况之一时，可终止加载：

1）承压板周围的土体有明显侧向挤出

2）在某一级荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定

3）沉降量急剧增大，（p—s）曲线出现陡降

4）沉降量与承压板宽度或直径之比等于或大于0.06

满足前三种情况之一，其相对应的前一级荷载定为极限荷载

（9）回弹观测：分级卸荷，观测回弹值。分级卸荷量为分级加荷量的2倍，15min观测一次，一小时后再卸下一级荷载。荷载完全卸除后，应继续观测3小时。

（10）试验完后，试验点附近应有取土孔提供土工试验指标或其他原位测试资料。试验后，应在沉压板中心向下开挖取土试样，并描述2倍承压板直径（或宽度）范围内土层的结构变化。