巖土土工工程程原原位位測(cè)測(cè)試試技技術(shù)術(shù)第1章地地基基靜靜載載荷荷試試驗(yàn)驗(yàn)第１１章章內(nèi)內(nèi)容容概述述（（地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的一一般般知知識(shí)識(shí)））1.1試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)設(shè)備備和和方方法法1.2基本本測(cè)測(cè)試試原原理理1.3試驗(yàn)驗(yàn)成成果果的的整整理理分分析析1.4螺旋旋板板載載荷荷試試驗(yàn)驗(yàn)要要點(diǎn)點(diǎn)1.5復(fù)合合地地基基載載荷荷試試驗(yàn)驗(yàn)要要點(diǎn)點(diǎn)1.6巖石石地地基基載載荷荷試試驗(yàn)驗(yàn)要要點(diǎn)點(diǎn)1.7小結(jié)結(jié)概述述（（地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的一一般般知知識(shí)識(shí)））1.建筑筑物物、、地地基基、、基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的關(guān)關(guān)系系2.地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的類類型型3.對(duì)地地基基和和基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的一一般般要要求求4.地基基和和基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的常常用用檢檢測(cè)測(cè)方方法法1.建筑筑物物、、地地基基、、基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的關(guān)關(guān)系系一個(gè)個(gè)完完整整的的建建筑筑體體系系包包括括了了上上部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、基基礎(chǔ)礎(chǔ)與與地地基基三個(gè)個(gè)組組成成部部分分，，三者者構(gòu)構(gòu)成成一一個(gè)個(gè)相相互互依依存存的的整整體體，，具具有有各各自自的的功功能能。。上部結(jié)構(gòu)構(gòu)是完成成設(shè)計(jì)預(yù)預(yù)定功能能的主體體結(jié)構(gòu)。?；A(chǔ)通常常指建筑筑物最下下端與地地基直接接接觸并并經(jīng)過(guò)了了特殊處處理的結(jié)結(jié)構(gòu)部件件。地基是指指建筑物物下方的的承受建建筑物的的荷載并并維持建建筑物穩(wěn)穩(wěn)定的巖巖土體。。請(qǐng)看圖例例。圖1房屋建筑筑體系的的組成樓層（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橋梁建筑筑體系的的組成2.地基基礎(chǔ)礎(chǔ)的類型型（1）地基的的類型（2）基礎(chǔ)的的類型3.對(duì)地基和和基礎(chǔ)的的一般要要求保證建筑筑物的安安全和正正常使用用，充分分發(fā)揮地地基的承承載能力力。安全保證證是第一一位的。。此外尚尚應(yīng)注意意經(jīng)濟(jì)與與安全的的協(xié)調(diào)。。4.地基和基基礎(chǔ)的常常用檢測(cè)測(cè)方法地基檢測(cè)測(cè)方法：：靜載試試驗(yàn)，靜靜力觸探探，動(dòng)力力觸探，，標(biāo)準(zhǔn)貫貫入。承承載力與與變形指指標(biāo)檢測(cè)測(cè)常用靜靜載試驗(yàn)驗(yàn)，均勻勻性與密密實(shí)程度度檢測(cè)常常用靜力力觸探、、動(dòng)力觸觸探和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貫入入。樁基礎(chǔ)檢檢測(cè)方法法：靜載載試驗(yàn)，，低應(yīng)變變，高應(yīng)應(yīng)變，超超聲波，，鉆芯。。承載力力檢測(cè)常常用靜載載試驗(yàn)（（單樁，，深井））和高應(yīng)應(yīng)變，強(qiáng)強(qiáng)度與完完整性檢檢測(cè)常用用低應(yīng)變變、超聲聲波和鉆鉆芯法。。1.1試驗(yàn)設(shè)備備和方法法一、試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備目前國(guó)內(nèi)內(nèi)采用的的試驗(yàn)裝裝置，大大體可歸歸納為由由承壓板板、加荷荷系統(tǒng)、、反力系系統(tǒng)、觀觀測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)四部分分組成。。設(shè)備的具具體布置置方式有有如下兩兩種：百分表堆載荷載板主梁平臺(tái)千斤頂圖2-1堆載平臺(tái)臺(tái)系統(tǒng)的的設(shè)備布布置圖2-2錨樁反力力梁系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)備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（一）承承壓板類類型和尺尺寸承壓板可可用混凝凝土、鋼鋼筋混凝凝土、鋼鋼板、鑄鑄鐵板等等制成，，多以鋼鋼板為主主。要求求壓板具具有足夠夠的剛度度，不破破損、不不撓曲，，壓板底底部光滑滑平整，，尺寸和和傳力重重心準(zhǔn)確確，搬運(yùn)運(yùn)和安置置方便。。承壓板板形狀可可加工成成正方形形或圓形形，其中中圓形壓壓板受力力條件較較好而且且邊界條條件簡(jiǎn)單單，使用用最多。。（二）承承壓板面面積巖土工程程勘察規(guī)規(guī)范規(guī)定定一般宜宜采用0.25~0.50m2，對(duì)均質(zhì)質(zhì)密實(shí)的的土，可可采用0.1m2，對(duì)軟土土和人工工填土，，不應(yīng)小小于0.5m2。建筑地基基基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范GBJ5007-2002規(guī)定承壓壓板面積積不應(yīng)小小于0.25m2，對(duì)于軟軟土不應(yīng)應(yīng)小于0.5m2。采用單樁樁復(fù)合地地基試驗(yàn)驗(yàn)方式時(shí)時(shí)，壓板板面積為為一根樁樁承擔(dān)的的處理面面積。采用多樁樁復(fù)合地地基試驗(yàn)驗(yàn)方式時(shí)時(shí)，壓板板面積為為相應(yīng)多多根樁承承擔(dān)的處處理面積積。二、試驗(yàn)驗(yàn)方法平板載荷荷試驗(yàn)適適用于淺淺層地基基、深層層地基或或大直徑徑人工挖挖孔樁的的樁端土土層測(cè)試試。試驗(yàn)的加加載方式式一般采采用分級(jí)級(jí)維持荷荷載沉降降相對(duì)穩(wěn)穩(wěn)定法（（慢速法法）和沉沉降非穩(wěn)穩(wěn)定法（（快速法法），以以慢速法法為主。。典型的慢慢速法加加載過(guò)程程（建筑筑地基基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范GBJ5007-2002）：荷載分級(jí)級(jí)：不應(yīng)應(yīng)少于8級(jí)，最大大加載量量不應(yīng)小小于設(shè)計(jì)計(jì)要求的的兩倍；；數(shù)據(jù)測(cè)讀讀：每級(jí)級(jí)加載后后，按間間隔10、10、10、15、15min，以后為為每隔半半小時(shí)測(cè)測(cè)讀一次次沉降量量。穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：當(dāng)在在連續(xù)兩兩小時(shí)內(nèi)內(nèi)，每小小時(shí)的沉沉降量小小于0.1mm時(shí)，認(rèn)為為沉降已已趨穩(wěn)定定，可加加下一級(jí)級(jí)荷載。。加載終止止標(biāo)準(zhǔn)：：1.承壓板周周圍的土土明顯地地側(cè)向擠擠出；2.沉降s急驟增大大，荷載載~沉降（p~s）曲線出出現(xiàn)陡降降段；3.在某一級(jí)級(jí)荷載的的作用下下，24小時(shí)內(nèi)沉沉降速率率不能達(dá)達(dá)到穩(wěn)定定；4.沉降量與與承壓板板寬度或或直徑之之比大于于或等于于0.06。卸載：該該規(guī)范沒(méi)沒(méi)有對(duì)卸卸載過(guò)程程做出規(guī)規(guī)定，但但完整的的試驗(yàn)應(yīng)應(yīng)包含卸卸載過(guò)程程。注意各規(guī)范的的規(guī)定有一些些差別。1.2復(fù)合地基載荷荷試驗(yàn)要點(diǎn)復(fù)合地基測(cè)試試的特殊性，，主要在于復(fù)復(fù)合地基中存存在加固體。。關(guān)鍵在于壓板尺寸的選選擇和壓板的的安裝。選擇壓板尺寸寸時(shí)應(yīng)根據(jù)地地基處理時(shí)的的施工圖計(jì)算算。采用單樁樁復(fù)合地基試試驗(yàn)方式時(shí)，，壓板在安裝裝時(shí)要特別注注意壓板下面面應(yīng)該只有一一根樁，且應(yīng)應(yīng)該使壓板的的中心與樁的的中心對(duì)正。。采用多樁復(fù)復(fù)合地基試驗(yàn)驗(yàn)方式時(shí)，應(yīng)應(yīng)該使壓板的的中心與樁群群的中心對(duì)正正。一、單樁或多樁復(fù)復(fù)合地基載荷荷試驗(yàn)要點(diǎn)圖2-3a)矩形布樁方式式圖2-3b)等邊三角形布布樁方式圖2-3c)梅花形布樁方方式一根樁承擔(dān)的的處理面積可可按如下方法法計(jì)算：對(duì)于矩形布樁樁，一根樁承承擔(dān)的處理面面積等于兩個(gè)個(gè)方向的樁距距的乘積；對(duì)于等邊三角角形布樁，一一根樁承擔(dān)的的處理面積等等于0.866乘以樁距的平平方；對(duì)于梅花形布布樁，一根樁樁承擔(dān)的處理理面積等于樁樁的行距與排排距的乘積。。單樁或多樁復(fù)復(fù)合地基靜載載試驗(yàn)與常規(guī)規(guī)靜載試驗(yàn)的的差異在于：：1．壓板的面積積有比較嚴(yán)格格的規(guī)定。2．壓板的定位位要求不同。。平面上與樁樁的中心或重重心重合，標(biāo)標(biāo)高與樁頂一一致。3．依據(jù)的規(guī)范范不同，故試試驗(yàn)過(guò)程與控控制標(biāo)準(zhǔn)有一一些差異。4．曲線特征多多為緩變形，，且平滑度較較差。一般試驗(yàn)過(guò)程程與常規(guī)壓板板試驗(yàn)相同，，只是在選擇擇承壓板時(shí)，，進(jìn)行樁體測(cè)測(cè)試的壓板應(yīng)應(yīng)與樁的截面面適應(yīng)，進(jìn)行行土體測(cè)試的的壓板可按常常規(guī)地基測(cè)試試的壓板選擇擇，但應(yīng)注意意其覆蓋面內(nèi)內(nèi)不應(yīng)有樁體體存在，且其其周邊應(yīng)留有有適當(dāng)余地。。二、樁土分離式試試驗(yàn)要點(diǎn)測(cè)試完成后，，分別對(duì)樁體體和土體進(jìn)行行統(tǒng)計(jì)分析，，得出樁的承承載力特征值值和土的承載載力特征值，，然后按下式式計(jì)算復(fù)合地地基承載力特特征值：fsp，k=mfp，k+(1-m)fs，km=Ap/Asp1.3試驗(yàn)成果的整整理分析一、試驗(yàn)成果果的整理（一）原始讀讀數(shù)的計(jì)算復(fù)復(fù)核（二）異常數(shù)數(shù)據(jù)處理大量實(shí)測(cè)結(jié)果果表明，當(dāng)?shù)氐鼗恋木鶆騽蛐陨锌汕覝y(cè)測(cè)試過(guò)程正常常時(shí)，測(cè)試得得出的主要曲曲線（p-s曲線）是比較較光滑的。所所謂異常數(shù)據(jù)據(jù)是指背離這這一規(guī)律性的的數(shù)據(jù)。最好的辦法是是防止發(fā)生數(shù)數(shù)據(jù)異常。（三）曲線繪繪制一般地，地基基靜載試驗(yàn)主主要應(yīng)繪制p-s曲線，但根據(jù)據(jù)需要，還可可繪制各級(jí)荷荷載作用下的的沉降和時(shí)間間之間的關(guān)系系曲線以及地地面變形曲線線。完整的p-s曲線包含了3個(gè)階段，例如如：圖2-4地基靜載試驗(yàn)驗(yàn)的典型p-s曲線若繪出的p~s曲線的直線段段不通過(guò)坐標(biāo)標(biāo)原點(diǎn)，可按按直線段的趨趨勢(shì)確定曲線線的起始點(diǎn)，，以便對(duì)p~s曲線進(jìn)行修正正。必要時(shí)可繪制制其他輔助判判斷曲線，比比如s~lgt曲線、s~lgp曲線等。二、地基承載載力的判斷確定地基的承承載力時(shí)既要要控制強(qiáng)度，，又要能確保保建筑物不致致產(chǎn)生過(guò)大沉沉降。《建筑地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ50007-2002）對(duì)于確定承承載力特征值值的規(guī)定如下下：1.當(dāng)p~s曲線上有比例例界限時(shí)，取取該比例界限限所對(duì)應(yīng)的荷荷載值；2.當(dāng)極限荷載小小于對(duì)應(yīng)比例例界限的荷載載值的2倍時(shí)，取極限限荷載的一半半；3.當(dāng)不能按上述述兩款要求確確定時(shí)，當(dāng)壓壓板面積為0.25~0.5m2，可取s/b=0.01~0.015所對(duì)應(yīng)的荷載載，但其值不不應(yīng)大于最大大加載量的一一半。同一土層參加加統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于于3點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)實(shí)實(shí)測(cè)值的極差差不超過(guò)其平平均值的30%時(shí)，取此平均均值作為該土土層的地基承承載力特征值值fak。單樁或多樁復(fù)復(fù)合地基承載載力的計(jì)算方方法大致相同同。三、變形模量量計(jì)算在p-s曲線的直線線段O