平板荷載試驗

1、21 k30、evd平板載荷試驗21.1一般規(guī)定21.1.1 k30平板載荷試驗是采用直徑為30cm的荷載板測定下沉量為1.25mm地基系數(shù)的試驗方法。計量單位為mpa/m。21.1.2 evd動態(tài)平板載荷試驗是采用動態(tài)變形模量測試儀來監(jiān)控檢測土體承載力指標(biāo)動態(tài)變形模量evd的試驗方法。它通過落錘試驗和沉陷測定來直接測出反映土體動態(tài)特性的指標(biāo)evd,計量單位為mpa。21.1.3 k30平板載荷試驗和evd動態(tài)平板載荷試驗適用于粒徑不大于荷載板直徑1/4的各類土和土石混合填料,測試有效深度范圍為400500mm。21.1.4 試驗場地及環(huán)境條件應(yīng)符合下列要求:1 k30平板載荷試驗:1)對于水

2、分揮發(fā)快的均粒砂,表面結(jié)硬殼、軟化、或因其他原因表層擾動的土,平板荷載試驗應(yīng)置于擾動帶以下進(jìn)行。2)對于粗、細(xì)粒均質(zhì)土,宜在壓實后24h內(nèi)開始進(jìn)行。3)測試面必須是平整無坑洞的地面。對于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平,應(yīng)鋪設(shè)一層約23mm的干燥中砂或石膏膩子。此外,測試面必須遠(yuǎn)離震源,以保持測試精度。4)雨天或風(fēng)力大于6級的天氣,不得進(jìn)行試驗。2 evd動態(tài)平板載荷試驗:1)測試面宜水平,其傾斜度不大于5。2)測試面必須平整無坑洞。對于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平,可用少量細(xì)中砂來補(bǔ)平。3)試驗時測試點必須遠(yuǎn)離震源。21.2 k30平板載荷試驗21.2.1本試驗應(yīng)采用下列儀器設(shè)備:1 荷

3、載板:荷載板為圓形鋼板,其直徑為30cm,板厚為25mm。荷載板上應(yīng)帶有水準(zhǔn)泡。2 加載裝置:1)液壓千斤頂與手動油泵,通過高壓油軟管連接。千斤頂頂端應(yīng)設(shè)置球鉸,并配有可調(diào)節(jié)絲桿和加長桿件,以便與各種不同高度的反力裝置相適應(yīng)。選用荷載應(yīng)大于或等于50kn。2)液壓油軟管長度至少為2m,兩端應(yīng)裝有自動開閉閥門的快速接頭,以防止液壓油漏出。3)手動液壓泵上應(yīng)裝有一個可調(diào)節(jié)減壓閥,可準(zhǔn)確地分級對荷載板實施加、卸載。4)測壓表量程應(yīng)達(dá)到最大試驗荷載的1.25倍,精度不低于0.6級。5)當(dāng)使用測力計直接測量加荷荷載時,測力計精度應(yīng)達(dá)到1%。3反力裝置的承載能力應(yīng)大于最大試驗荷載10kn。4下沉量測量裝置

4、由測橋和測表組成。測橋是用于安裝測表固定支架或作為測表量測基準(zhǔn)面,由長度大于3m的支撐粱和支撐座組成,當(dāng)跨度為4m時其截面系數(shù)應(yīng)大于或等于8cm3。測表宜配置34個精度為0.01mm的百分表或電子數(shù)顯百分表,量程應(yīng)不小于10mm,每個測表應(yīng)配有可調(diào)式固定支架。5其他:鐵鍬、鋼板尺(長400mm)、毛刷、圬工泥刀、刮鏟、水準(zhǔn)儀、鉛錘、褶尺、干燥中砂、石膏、油、遮陽擋風(fēng)設(shè)施等。21.2.2試驗儀器的校驗應(yīng)符合下列規(guī)定:1測試地基系數(shù)時,應(yīng)對儀器進(jìn)行測試校驗。2新儀器進(jìn)行試驗的三個月內(nèi),應(yīng)每月標(biāo)定一次,以作出相應(yīng)誤差修正。當(dāng)三次標(biāo)定誤差小于5%時,儀器進(jìn)入穩(wěn)定期。3儀器每次投入新工點或每年必須予以校

5、驗一次。儀器校驗方法見本規(guī)程附錄e。21.2.3試驗操作應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1場地測試面應(yīng)進(jìn)行平整,并使用毛刷掃去松土。當(dāng)處于斜坡上時,應(yīng)將荷載板支撐面做成水平面。2安置平板載荷儀:1)將荷載板放置于測試地面上,應(yīng)使荷載板與地面良好接觸,必要時可鋪設(shè)一薄層干燥砂(23mm)或石膏膩子。當(dāng)用石膏膩子做墊層時,應(yīng)在荷載板底面上抹一層油膜,然后將荷載板安放在石膏層上,左右轉(zhuǎn)動荷載板并輕輕擊打頂面,使其與地面完全接觸,與此同時可借助荷載板上水準(zhǔn)泡或水準(zhǔn)儀調(diào)整水平。2)將反力裝置承載部分安置于荷載板上方,并加以制動。反力裝置的支撐點必須距荷載板外側(cè)邊緣1m以外。3)將千斤頂放置于反力裝置下面的荷載板上,可

6、利用加長桿和通過調(diào)節(jié)絲桿,使千斤頂頂端球鉸座緊貼在反力裝置承載部位上,組裝時應(yīng)保持千斤頂垂直不出現(xiàn)傾斜。4)安置測橋,測橋支撐座應(yīng)設(shè)置在距離荷載板外側(cè)邊緣及反力裝置支承點1m以外,測表的安放必須相互對稱,并且應(yīng)與荷載板中心保持等距離。3加載試驗:1)為穩(wěn)固荷載板,預(yù)先加0.01mpa荷載約30s,待穩(wěn)定后卸除荷載,將百分表讀數(shù)調(diào)至零或讀取百分表讀數(shù)作為下沉量的起始讀數(shù)。2)以0.04mpa的增量,逐級加載。每增加一級荷載,當(dāng)1min的沉降量不大于該級荷載產(chǎn)生的沉降量的1%時,讀取荷載強(qiáng)度和下沉量讀數(shù),然后增加下一級荷載。3)當(dāng)總下沉量超過規(guī)定的基準(zhǔn)值(1.25mm),或者荷載強(qiáng)度超過估計的現(xiàn)場

7、實際最大接觸壓力,或者達(dá)到地基的屈服點,試驗即可終止。4當(dāng)試驗過程出現(xiàn)異常時(如荷載板嚴(yán)重傾斜,荷載板過度下沉),應(yīng)將試驗點下挖相當(dāng)于荷載板直徑的深度,重新進(jìn)行試驗。對出現(xiàn)的異常應(yīng)在試驗記錄表中注明。21.2.4試驗結(jié)果應(yīng)按下列公式計算及制圖:1根據(jù)試驗結(jié)果繪出荷載強(qiáng)度與下沉量關(guān)系曲線,見圖21.2.4。圖21.2.4荷載強(qiáng)度下沉量s關(guān)系曲線2從荷載強(qiáng)度與下沉量關(guān)系曲線得出下沉量基準(zhǔn)值時的荷載強(qiáng)度,并按下式計算出地基系數(shù):k30=s /ss (21.2.4)式中：k30由直徑30cm的荷載板測得的地基系數(shù)(mpa/m),計算取整數(shù);ss曲線中ss=1.2510-3m相對應(yīng)的荷載強(qiáng)度(mpa);

8、ss下沉量基準(zhǔn)值(=1.2510-3m)。21.2.5試驗記錄格式應(yīng)符合表21.2.5的要求。 21.2.6隨機(jī)誤差應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行校正:1由被測土體表面狀態(tài)影響,所出現(xiàn)的隨機(jī)誤差可通過作圖法和k30adjust程序進(jìn)行校正。2作圖法校正見圖21.2.6所示。當(dāng)試驗結(jié)果如圖中曲線時,曲線經(jīng)坐標(biāo)原點,可不校正。當(dāng)試驗誤差結(jié)果如圖中曲線時,應(yīng)在曲線出現(xiàn)明顯拐點的位置沿正常曲線延伸,使交s軸于01點,此時零點下移s,標(biāo)準(zhǔn)下沉量應(yīng)為s1=ss+s并由此對應(yīng)的荷載強(qiáng)度1計算出ks值。當(dāng)試驗結(jié)果如圖中曲線時,應(yīng)在曲線出現(xiàn)明顯拐點的位置沿正常曲線曲率延伸,使交s軸于03點,此時零點上移s標(biāo)準(zhǔn)下,沉量應(yīng)為s3

9、=ss-s并由此對應(yīng)的荷載強(qiáng)度3計算出ks值。圖21.2.6隨機(jī)誤差的校正示意21.3 evd動態(tài)平板載荷試驗21.3.1本試驗應(yīng)采用下列儀器設(shè)備:1動態(tài)變形模量測試儀由加載裝置、荷載板和沉陷測定儀三部分組成,見圖21.3.1。2加載裝置主要由掛(脫)鉤裝置、落錘、導(dǎo)向桿、阻尼裝置等部分構(gòu)成。1)落錘重:10kg。2)最大沖擊力:7.07kn。3)沖擊持續(xù)時間:182ms。4)導(dǎo)向桿必須保持垂直、光潔。3荷載板主要由圓形鋼板和傳感器等部分構(gòu)成。1)圓形鋼板直徑300mm;厚度20mm。2)傳感器必須牢固密貼地安裝在荷載板的中心位置上。4沉陷測定儀主要由信號處理、顯示、打印機(jī)和電源等部分構(gòu)成。5

10、沉陷測試范圍:(0.12.0)mm0.05mm。evd測試范圍:10mpaevd225mpa。圖21.3.1動態(tài)變形模量測試儀21.3.2儀器的校驗和標(biāo)定應(yīng)符合下列要求:1儀器在每次試驗前應(yīng)按使用說明書進(jìn)行校驗。2儀器每年必須重新標(biāo)定一次。21.3.3試驗操作應(yīng)按下列步驟進(jìn)行:1測試前的準(zhǔn)備工作:1)測試面應(yīng)整平。應(yīng)使荷載板與地面良好接觸。必要時可用少量的細(xì)中砂來補(bǔ)平。2)導(dǎo)向桿應(yīng)保持垂直。3)檢查儀器標(biāo)明的落距。2測試步驟:1)荷載板放置在平整好的測試面上,安裝上導(dǎo)向桿并保持其垂直。2)將落錘提升至掛(脫)鉤裝置上掛住,然后使落錘脫鉤并自由落下,當(dāng)落錘彈回后將其抓住并掛在掛(脫)鉤裝置上。按此操作進(jìn)行三次預(yù)沖擊。3)正式測試時按上述第2)項的方式進(jìn)行三次沖擊測試,作為正式測試記錄。測試時應(yīng)避免荷載板的移動和跳躍。4)測試時,應(yīng)記錄每個測點的工程名稱、檢測部位、試驗時間、土的種類、含水率以及相關(guān)的參數(shù)。21.3.4試驗結(jié)果應(yīng)按下列平板壓力公式計算:evd=1.5r/s (21.3.41)式中 evd動態(tài)變形模量(mpa),計算至0.1mpa;r圓形剛性荷載板的半徑(mm),即r=150mm;荷載板下的最大動應(yīng)力,它是通過在剛性基礎(chǔ)上,由最大沖擊力fs=7.07kn且沖擊時間ts=18ms時標(biāo)定得到的,=0.1mpa;s實測荷載板下沉幅值(mm);1.5荷載板形狀影響系數(shù)。實測結(jié)