影响载荷试验成果精度的主要因素

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网上有关“影响载荷试验成果精度的主要因素”话题很是火热,小编也是针对影响载荷试验成果精度的主要因素寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

载荷测试方法比较简单,成果也比较可靠,但费时、费力。应深入分析其影响因素,消除不利影响,使测试成果精度符合要求。影响载荷测试成果的主要因素有以下几方面。

1.承压板尺寸

不同的承压板尺寸对试验土层的沉降量和极限压力值均有一定影响。原苏联、美国和我国均曾先后用不同尺寸的承压板做载荷测试研究。结果均表明,在不超过直线变形阶段的荷载作用下,当承压板边长或直径(B)小于某值时,S(沉降量)与B成反比;当B大于某值时,S与B成正比。崔托维奇认为,此值代表承压板直径时,为30—35cm;代表方形边长时,为45cm。我国冶金部勘察系统在太原所做的不同面积承压板的对比试验表明,对圆形承压板,此值(直径)为30cm;对方形承压板,此值(边长)为50cm(见表4—4)。

表4—4 方形承压板(基础)边长与沉降量数据的关系

②F为承压板面积。

铁道科学研究院的研究表明,当B在20—30cm时,所确定的极限压力最低;若大于该值时,极限压力随B的增加以递减的速率增加。其他一些单位也有类似经验。

由于载荷测试是模拟基础工作条件的一种试验方法,基础宽度一般均超过30cm,因而承压板不宜过小。但是,如承压板面积过大,势必所加总荷载也随之增大,这又增加了测试的困难。因此,国内、外规定,将1000cm2作为承压板面积的下限是合理的。在大多数情况下,用面积为1000—5000cm2的承压板进行试验,所获得的成果是可靠的。

2.沉降稳定标准

每级压力下的沉降稳定标准不同,则所观测的沉降量及所得出的P-S曲线和变形模量等也不相同。为了消除这种影响,就要统一稳定标准。在载荷试验中,广泛应用的是相对稳定法,即每施加一级荷载,待沉降速率达到相对稳定后再加下一级荷载。有的规程在规定相对稳定标准的同时,还提出了在不同土层中观测时间的附加规定。如每级荷载下的观测时间,对软粘性土,应不少于24h;对一般粘性土,不少于8h;对碎石土、砂土、老粘性土,不少于4h。这是基于土的力学强度越低,在某级荷载(压力)下沉降稳定所需的时间越长所致。如果按上述标准做一个载荷试验,所需时间,少则2d,多则10d以上。试验周期长是载荷试验的主要缺点。为了改变这种状况,对可塑至坚硬状态的粘性土、砂类土、碎石类土可采用快速法,即自每级加荷操作历时(按经验估算)的一半开始,每隔15min观测一次,每级荷载保持2h。按10级荷载计算,做一个载荷试验只需20h,不足一天。经过一些单位的实践和研究表明,按快速法经外推计算的成果,可用于评价地基的容许承载力。现将快速试验外推计算方法介绍于后。

快速法外推计算的目的是求沉降达到相对稳定标准时的沉降值Sn。其基本原理是假定沉降与时间为一对数关系,即

土体原位测试机理、方法及其工程应用

为了求得相对稳定标准的沉降值Sn,就需要知道达到相对稳定标准所需的时间tn。

一般取沉降速率达到相对稳定标准(见4.2.2节第5条)的时间增量tw=1h,沉降增量Sw=0.1mm,则

土体原位测试机理、方法及其工程应用

亦即 

由(4—8)式得:

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式(4—10)和(4—11)中:

tn——第n级荷载下沉降达到相对稳定标准时所需的时间(min);当tn值不足为30的倍数时,可增大为30的倍数;

Sn——第n级荷载下沉降达到相对稳定标准时的沉降量(cm);

tw——沉降速率达到相对稳定标准时的时间增量(tw=60min);

Sw——沉降速率达到相对稳定标准时的沉降增量(Sw=0.01cm);

αn——第n级荷载下,S-lnt曲线的截距(cm);

βn——第n级荷载下,S-lnt曲线的斜率。

由(4—10)和(4—11)式中可看出,只要求出αn和βn两个未知数,就可求出tn和Sn。求出Sn后,就可画出P-S曲线。αn和βn分别用(4—12)和(4—13)式计算。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

为了使快速法的成果与相对稳定法一致,必须从施加第二级荷载开始,从沉降观测值中扣除其以前各级沉降未稳定而产生的剩余沉降量。其值按(4—14)式计算。

土体原位测试机理、方法及其工程应用

式中: ——第n级荷载下第i次观测值中应扣除的剩余沉降量(cm);

k——第n级前的荷载级数(k=1,2,……,n-1);

△t——沉降观测的时间间隔(min);

N——每级荷载下沉降观测的次数;

n——荷载级数。

为了说明快速法外推计算的整个过程,举例如下。

表4—5 快速法试验成果

注:沉降观测值应为本级荷载下的实际沉降量(即沉降增量)。

快速法外推计算

第一级荷载。因无其他级荷载,不需要计算应扣除的剩余沉降量。

①计算α1、β1,α1=0.052,β1=0.014。

②计算沉降达相对稳定标准时所需时间t1及沉降量S1:

土体原位测试机理、方法及其工程应用

将117min增大为30的整倍数,即t1=120min则:

土体原位测试机理、方法及其工程应用

表4—6 计算α、β值用表

第二级荷载是在第一级荷载已达相对稳定标准后(即120min)施加的,因而没有剩余沉降产生,其推算方法与第一级一样。计算结果为:α2=0.108,β2=0.024,t2=180min,S2=0.232cm。

第三级荷载。由于第二级t2=180min,即尚有60min按S-lnt线性关系的沉降量影响到第三级荷载的1—4次观测值,应予扣除。

③计算各次观测值中应扣除的剩余沉降量:

土体原位测试机理、方法及其工程应用

在计算α3、β3时,应将第三级荷载下的第1—4次的沉降观测值减去 至 ,才能作为计算依据。经计算得α3=0.003,β3=0.067;并依次计算出t3、S3,以及αn、βn和tn、Sn。其结果列于表4—7。

表4—7 计算结果表

注:表中tn值,分子为实际计算值,分母为30的整倍数值。

整个外推计算,除了用手算以外,还可以编制程序,用计算机计算。

3.承压板埋深

承压板埋深应与基础埋深一致,这样求出的地基容许承载力等才比较符合实际。相同面积的承压板,埋深不同,所求出的P-S曲线上的比例界限值也不一样。根据土力学基础埋深原理,一般来讲,埋深越浅,P-S曲线的比例界限值越小。埋深如过大,会增加试验的困难。

随着高层建筑与深基础工程的日益增多,浅层平板静力载荷测试逐渐显得“无能为力”,而改用钻孔平板载荷测试或螺旋板载荷测试。螺旋板载荷测试(screw plate test)是由N.Janbu(1973)研制的。它可以在地基不同深度上进行试验,最大试验深度已达30m。目前,瑞典、美国、加拿大、挪威等国,均已将它用于实际工程中,但仍待不断完善(螺旋板载荷测试详见本章第六节)。

4.地基土的均匀性

载荷测试的影响深度一般为1.5—2倍承压板宽度(或直径)。在这个影响深度内,土层的时代、成因、类型及含水量一般应是相同的。只有这样,载荷测试成果才能反映同一土层的真实指标(土的工程性质),达到载荷测试的目的。如果建筑场地土层较多,又都是重要建筑物的持力层,则要分层做载荷测试。如果土层较薄,达不到2倍承压板宽度(直径)的厚度,所求出的载荷测试成果就很难应用,满足不了基础设计的需要。这时,就要考虑采用符合要求的小承压板或做其他类型的试验,以满足设计要求。因此,在做载荷测试前,应掌握较详细的钻探资料,对测试场地土层有较详细的了解。

桩基载荷试验技术很多人不理解,觉得有点浪费各方面的人力物力,得不偿失。中达咨询就桩基载荷试验技术给大家简单解释一下。

桩基载荷试验是运用在工程上对桩基承载力检测的一项技术。在确定单桩极限承载力方面,它是目前最为准确、可靠的检验方法,作为判定某种动载检验方法是否成熟,均以静载试验成果的对比误差大小为依据。因此,每种地基基础设计处理规范都把单桩静载试验列入首要位置。

桩基静载测试技术是随着桩基础在建筑设计中的使用越来越广泛而发展起来的。新中国成立以前,在国内基本上没有桩基静载测试技术的发展(当时期还少有高楼大厦),新中国成立以后,桩基静载测试技术才逐步发展起来,就拿西南边陲省份云南来讲,50年代末和60年代初,就有了在预制桩上进行的静载试验,但因为桩基础的使用量很少,故试验的数量也少。进入到80年代以后,随着改革开放的深入,基础建设规模的逐年加大,特别是灌注桩在工程上的广泛应用,我国的桩基静载测试技术也进入了一个全新的发展时期。

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    2025年01月15日
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  • 戈士娇
    戈士娇 2025年01月18日

    我是发明号的签约作者“戈士娇”!

  • 戈士娇
    戈士娇 2025年01月18日

    希望本篇文章《影响载荷试验成果精度的主要因素》能对你有所帮助!

  • 戈士娇
    戈士娇 2025年01月18日

    本站[发明号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 戈士娇
    戈士娇 2025年01月18日

    本文概览:网上有关“影响载荷试验成果精度的主要因素”话题很是火热,小编也是针对影响载荷试验成果精度的主要因素寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够...

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