第7章 地基及复合地基承载力静载试验

第7章地基和复合地基承载力试验主要内容：7.1浅层载荷板试验：天然地基、人工地基7.2深层载荷板试验7.3复合地基载荷试验7.4复合地基中竖向增强体承载力静载试验7.5岩基载荷试验复合地基的破坏形式A刺入破坏B鼓胀破坏C整体剪切破坏D滑动破坏A刺入破坏桩体刚度较大，地基土强度较低的情况下较易发生桩体刺入破坏。桩体发生刺入破坏，不能承担荷载，进而引起复合地基桩间土破坏，造成复合地基全面破坏，刚性桩复合地基较易发生刺入破坏。B鼓胀破坏在荷载作用下，桩周土不能提供足够的围压，以防止桩体发生过大的侧向变形，产生桩体鼓胀破坏。桩体发生鼓胀破坏造成复合地基全面破坏。松散材料桩复合地基较易发生鼓胀破坏模式，在一定的条件下，柔性桩复合地基也可能发生桩体鼓胀破坏。C整体剪切破坏在荷载作用下，复合地基产生图中所示的塑性流动区域，在滑移面上桩体和土体均发生剪切破坏。散体材料桩复合地基也比较容易发生整体剪切破坏，柔性桩复合地基在一定的条件下也可能发生整体剪切破坏。D滑动破坏在荷载作用下，复合地基沿某一滑动面产生滑动破坏。在滑动面上，桩体和桩间土均发生剪切破坏。各种复合地基均可能发生滑动剪切破坏。影响复合地基破坏模式的因素复合地基本身的结构形式增强体材料性质荷载形式基础结构形式地基土浅层平板载荷试验复合地基静载试验复合地基竖向增强体静载试验试验要点：1.作用：2选择承压板面积的原则承压板影响范围一般为3~3倍压板边长3保持试验土层的原状结构和天然湿度不超过2cm中粗砂找平/褥垫层5（10）～15cm4荷载分级:5稳定标准:连续2h内,每小时的沉降量小于0.1mm6终止加载条件7承载力特征值的确定项目处理后地基静载荷试验要点复合地基载荷试验复合地基竖向增强体单桩静载试验作用确定换填垫层、预压地基、压实地基、夯实基和注浆加固等处理后地基承压板应力主要影响范围内土层的承载力和变形参数测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参数竖向增强体承载力压板面积根据土厚度≥1.0m2-夯实地基2.0m2一根桩或多根桩承担的处理面积，独立基础、条形基础采用基础设计宽度--基坑面积承压板宽度或直径的3倍≥3倍承压板边长（保持含水量，不扰动）中粗砂垫层100-150mm--荷载分级不应少于8级8～12级–预压小于最大荷载的5%8读数10min、10min、10min、15min、15min0、30、30…….测读沉降量的间隔时间：每级加载后，每第5、10、15分各测读一次，以后每隔15分读一次，1h后30分读一次稳定标准当在连续2h内，每小时的沉降量小于0.1mm1h内沉降量小于0.1mm当在连续2h内，每小时的沉降量小于0.1mm终止条件（1）承压板周围的土明显地侧向挤出；（2）压力-沉降曲线出现陡降段；（3）24h内沉降速率不能达到稳定标准；（4）累积沉降量已大于其宽度或直径的6%。1土被挤出承压板周围土明显隆起2s/d≥0.063大于设计要求的2倍1陡降，总沉降量超过40mm；2,2倍，且经24h沉降尚未稳；3桩身破坏，桩顶变形急剧增大；4当桩长超过25m，缓变形时，沉降量大于60mm~80mm；5验收时，最大加载量≥2Ra承载力特征值（1）取该比列界限所对应的荷载值。（2）当极限荷载小于对应比列界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半。（3）可取s/b=0.01所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。承压板的宽度或直径大于2m时，按2m计算。1比例界限、极限荷载取小值；2当压力一沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定：如：CFG桩，s/b=0.01（b2m,取b=2m）3按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半1陡降段起点的荷载值；2当出现第2款时，取前一级荷载3缓变型s为40mm对应的荷载；承载力同一土层参加统计的试验点不应少于三点，极差不超过其平均值的30%时，取平均值试验点不应少于3点，极差不超过平均值的30％时，取平均值为复合地基承载力特征值。按极差；对于桩数少于5根的独立基础或桩数少于3排的条形基础，应取景低值。地基及复合地基及竖向增强体承载力静载试验比较表项目浅层平板载荷试验深层平板载荷试验岩基载荷试验作用确定浅部地基土层的承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形特性确定深部地基土层及桩端土层承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形特性确定完整、较完整、较破碎岩基作为天然地基或桩基持力层的承载力压板面积一般≥0.25m2软土≥0.5m2D=0.8mA=0.5m2直径300mm基坑面积≥3倍承压板直径（保持含水量，不扰动）压板周围土高≥0.8m荷载分级≥8级10～15级第一级，1/5;以后1/10读数10、10、10、15、15、30….10、10、10、15、15、30….0、10、10…..卸荷，30min稳定标准连续2h内,每小时的沉降量小于0.1mm连续2h内,每小时的沉降量小于0.1mm连续3次读数之差≤0.01mm终止条件1承压板周围土明显侧向挤出2出现陡降段324h不稳4s/d≥0.06由此定极限承载力1出现陡降段,且≥0.04d224h不稳3本级大于前级5倍4大于设计2倍读数不断变化，24h沉降速率有增大趋势压力不能保持承载力特征值确定1当p-s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；2.当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；3.当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.25-0.50m2，可取s/b=0.01-0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半1.当p～s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；2.满足前三条终止加载条件时，其对应的前一级荷载定为极限荷载，当该值小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；3.可取s/d=0.01～0.015所对应的荷载值，但其值不应大于最大加载量的一半。1.对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以3的安全系数。所得值与对应于比例界限的荷载相比较，取小值。地基承载力fak同一土层参加统计的试验点不应少于三点，极差不超过其平均值的30%时，取平均值fak。同一土层参加统计的试验点不应少于三点，极差不超过平均值的30%时，取平均值fak每个场地载荷试验的数量不应少于3个，取最小值承载力特征值。地基及岩基承载力静载试验比较表二、试验设备布置加载设备及仪器仪表布置图04490134180224270316360p(kPa)0.006.0012.0018.0024.0030.0036.0042.0048.0054.0060.00s(mm)曲线p-s105kPa7.07mm强夯后的地基土测试0.5m2压板方，设计特征值180kPa04490134180224270316p(kPa)0.005.5011.0016.5022.0027.5033.0038.5044.0049.5055.00s(mm)曲线p-s100kPa7.07mm04490134180224270316p(kPa)0.006.5013.0019.5026.0032.5039.0045.5052.0058.5065.00s(mm)曲线p-s88kPa8.50mm1硬塑粉质粘土；2风化砂质页岩；3松散中砂4松散卵石；5可塑粘土；6淤泥质粘土1不同土类的p~s曲线三、注意的问题2复合地基p~s曲线与单桩试验的比较1.单桩；2.单桩复合地基；3.4桩复合地基；4.9桩桩复合地基桩长3.2m3412原因：1复合地基裙桩效应；2褥垫层影响；3桩间土附件应力影响；3试坑长度和宽度为什么要不小于承压板尺寸的3倍？•天然地基承载力是用0.25或0.5m2压板、试验深度为0的载荷试验作为标准得出；•满足了理论分析半无限体表面的边界条件•消除试验标高以上土体对测试土层的约束作用；1.0m1.0m1.0m1.5m1.0m1.5m3同一场地不同布局的复合地基如何测试与评价设计复合地基承载力特征值为200kPa；共200根桩；东西两部分土质不同。桩径相同，试验数量如何确定？如何评价？4设计时使用的复合地基承载力特征值为什么要进行宽度和深度修正？从小压板标准载荷试验的结果过渡到有一定宽度和埋深的实际基础，地基承载力会有一定的提高塑性区的间距较大，需要开展到一定深度才能破坏。基础埋深增大，边载增加，地基承载力增加（一般从室外地面标高算起）；基础宽度加大（3～6m），地基承载力提高对饱和软粘土，由于内摩擦角为0，不考虑基础宽度的影响某安置工程CFG桩17m桩560kPa16m桩380kPa16m桩两种布桩间距THANKYOU!