靜力載荷試驗原理簡介
更新時間:2021-04-10 17:51
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靜力載荷試驗(plate load test,縮寫PLT)是工程地質(zhì)上的一種現(xiàn)場試驗,指通過一定垂直壓力測定土在天然產(chǎn)狀條件下的變形模量、土的變形隨時間的延續(xù)性及在載荷板接近于實際基礎(chǔ)條件下估計地基承載力等。
靜力載荷試驗應在建筑物基礎(chǔ)砌置深度的承壓層中進行。當需要測定黃土的濕陷性時,可在試驗中進行人工注水。由于取樣方法的改進以及其他先進現(xiàn)場試驗方法的出現(xiàn),現(xiàn)場靜力載荷試驗已漸遜色,但仍可與其他方法校核使用。
靜力載荷試驗有哪些類別
靜力荷載試驗分為平板試驗,螺旋板荷載試驗,深層平板荷載試驗等。其中平板測試最為常見。
平板測試:在擬建場地上,在挖至設(shè)計的基礎(chǔ)深度的平整坑底放置一定規(guī)格的方形或圓形承壓板,將上述裝置安裝好后,可開始試驗。在其上逐級加荷載,測定相應荷載作用下地基土的穩(wěn)定沉降量,分析研究地基土的強度與變形特性,求得地基土容許承載力與變形模量等力學數(shù)據(jù)。對于淺基礎(chǔ)地基,用平板載荷試驗的方法測求地基土的力學指標和承載力是最為可靠的測試手段 ,如何將其應用于深基礎(chǔ)地基或地下水位以下的地基土的測試中。
靜載試驗要解決的那些問題
為了能夠較為客觀地反映橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能,橋梁檢測多采用原位現(xiàn)場檢測般橋梁靜載試驗主要是解決以下問題:
(1) 檢驗橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量,驗證結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性。對于大,中跨度橋梁,相關(guān)規(guī)范規(guī)程都要求在竣工之后,通過試驗來具體地、綜合地鑒定工程質(zhì)量的可靠性,并作為評定工程質(zhì)量優(yōu)劣的主要依據(jù)之一此外,既有橋梁在運營若干年后或遭受各種突發(fā)災害后,必須通過靜載試驗來確定其承載能力與使用性能,并以此作為繼續(xù)運營或加固改造的主要依據(jù)。
(2)驗橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論與計算方法,充實與完橋梁結(jié)構(gòu)的計算理論與結(jié)構(gòu)構(gòu)造,積景工程技術(shù)資料隨著交通事業(yè)的不斷發(fā)展,采用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝的橋梁結(jié)構(gòu)日益增多,這些橋梁在設(shè)計、施工中必然會遇到一些新問題,其設(shè)計計算理論或設(shè)計參數(shù)需要通過橋梁試驗予以驗證或確定,在大量試驗檢測數(shù)據(jù)積累的基礎(chǔ)上,就可以逐步建立或完善這類橋梁的設(shè)計理論與計算方法。
(3)掌握橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能,判斷橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力。日前,我國已建成了60多萬座各種形式的公路橋梁,在使用過程中,有些橋梁已不能滿足當前通行荷載的要求,有些橋梁由下各種自然原因而產(chǎn)生不同程度的損傷與破壞,有些橋梁由于設(shè)計或施工差錯而產(chǎn)生各種缺陷。對于這些橋梁,經(jīng)常采用靜載試驗的方法,來判定其承能力和使用性能,并由此確定限載方案或加固改造方案,特別是對于那些原始設(shè)計施工資料不全的既有橋梁,通過靜載試驗確定其承載能力與使用性能就顯得非常必要。中交路橋工程檢測主要檢測業(yè)務(wù):鋼結(jié)構(gòu)檢測、橋梁檢測、隧道檢測。
靜力載荷試驗方法
復合地基承載力的分析和確定被認為是復合地基設(shè)計最困難的問題之一,最直接的確定方法是通過對實際的樁進行靜載荷現(xiàn)場試驗來測定,因而它不僅可以反映場地土質(zhì)變化對樁承載力的影響,而且也能反映試樁本身狀況(如實際樁徑、樁長、垂直度和入持力層的深度等) 對承載力的影響,所以比較真實可靠。
水泥土樁復合地基一般是處理軟土、粉土和含水量較高且地基承載力較低的粘性土等地基,對于不同的樁間土及不同水泥摻入比的樁,其樁土荷載分擔比不同,樁間土承載力的發(fā)揮存在較大差異。
因此,水泥土樁復合地基載荷試驗資料中有不同類型的荷載—沉降( Q-S) 曲線。建筑地基處理技術(shù)規(guī)范規(guī)定,在滿足試驗終止加荷條件時,復合地基承載力特征值可按以下三種標準取值: 1) 當 Q -S 曲線上的極限荷載確定, 且其值小于對應比例極限值的 2 倍時,可取比例極限;2) 當其值小于對應比例極限值時, 可取極限荷載的1/ 2;3) 當 Q -S 曲線是平緩的光滑曲線時,按相對變形值確定,對于水泥土攪拌樁,可取 S/ d( 或 S/ b)=0. 006 對應的壓力。
利用靜力載荷試驗確定地基承載力的方法還有二倍沉降增量法、切線交會法、斜率法、實測法等等, 均利用土體載荷試驗曲線形狀特征來確定地基承載力, 或者是針對特定土體情況, 由于不同力學性質(zhì)的土體試驗曲線具有不同的形狀特征,而且由于不同技術(shù)人員的習慣及熟練程度不同,即便用同一試驗資料繪制的曲線也會有差異,人為因素的影響十分明顯。
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