靜力載荷試驗

靜力載荷試驗（plate load test，縮寫PLT）是工程地質上的一種現場試驗，指通過一定垂直壓力測定土在天然產狀條件下的變形模量、土的變形隨時間的延續性及在載荷板接近於實際基礎條件下估計地基承載力等。靜力載荷試驗應在建築物基礎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。由於取樣方法的改進以及其他先進現場試驗方法的出現，現場靜力載荷試驗已漸遜色，但仍可與其他方法校核使用。

基本介紹

• 中文名：靜力載荷試驗
• 外文名：plate load test
• 英文簡稱：PLT
• 定義：工程地質上的一種現場試驗
• 測量：變形模量、估計地基承載力
• 試驗裝置：加荷裝置、反力裝置、觀測裝置

基本信息

靜力載荷試驗是指模擬建築物基礎受靜荷載的條件，求得荷載與地基變形的關係，以及在荷載作用下土體下沉隨時間的變化規律的現場試驗。該試驗是在剛性的承壓板上加荷，測定地基土的變形，藉以確定地基土的承載力和變形模量，預估實體基礎的沉降等。這種試驗可在試坑中進行，也有在鑽孔中進行，由於孔底不易整平，浮土不易清除，大多已不採用鑽孔載荷試驗。也有在樁頂上加荷載做試驗，稱樁載荷試驗。尚有採用螺旋板作為承壓板，旋入地下預定深度，用千斤頂施壓、反力由地錨提供，以量測承壓板沉降的試驗方法，稱為螺旋板載荷試驗。試驗裝置一般由加荷穩壓裝置、反力裝置及觀測裝置三部分組成。加荷穩壓裝置包括剛性承壓板、立柱、橫樑、千斤頂及穩壓器;反力裝置可為錨樁系統、地錨系統或堆重系統；觀測裝置常用百分表及固定架組成。由測讀數據可得荷載-沉降關係曲線，據以計算地基土的變形模量，評價其承載力及預估單獨基礎的沉降量等。

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，在挖至設計的基礎深度的平整坑底放置一定規格的方形或圓形承壓板，將上述裝置安裝好後，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據。對於淺基礎地基，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 ，如何將其套用於深基礎地基或地下水位以下的地基土的測試中。

方法

複合地基承載力的分析和確定被認為是複合地基設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場試驗來測定，因而它不僅可以反映場地土質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。水泥土樁複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，對於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，樁間土承載力的發揮存在較大差異。因此，水泥土樁複合地基載荷試驗資料中有不同類型的荷載—沉降( Q-S) 曲線。建築地基處理技術規範規定，在滿足試驗終止加荷條件時，複合地基承載力特徵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， 且其值小於對應比例極限值的 2 倍時，可取比例極限；2) 當其值小於對應比例極限值時， 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，對於水泥土攪拌樁，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徵來確定地基承載力， 或者是針對特定土體情況， 由於不同力學性質的土體試驗曲線具有不同的形狀特徵，而且由於不同技術人員的習慣及熟練程度不同，即便用同一試驗資料繪製的曲線也會有差異，人為因素的影響十分明顯。

試驗目的

確定地基土的臨塑荷載，極限荷載，為評定地基土的承載力提供依據；估算地基土的變形模量，不排水抗剪強度和基床反力係數。

試驗設備

（1）加荷系統 a.承壓板，面積一般為5000cm2 b.加荷設備(油壓千斤頂)

（2）反力系統 a.堆載：堆載平台 b.地錨與錨樁 c.聯合反力方式

（3）觀測系統 a.百分表 b.基準梁

試驗方法

將試坑挖到基礎的持力層位置，用1~2cm中粗砂找平，放上承壓板； 施加荷載試驗時，總加荷量約為設計荷載的2倍；荷載按預估極限荷載的1/8~1/10分級施加，每級荷載穩定的標準為連續2小時內，每小時的沉降增量不大於0.1mm。試驗應做到破壞，破壞的標誌是：承壓板周圍土有明顯的側向擠出，或同一級荷載下，24小時內沉降不穩，呈加速發展的趨勢。達到破壞時應停止加荷。

發生整體剪下破壞的地基，分為三個階段： 線性變形階段、彈塑性變形階段、破壞階段。