【hvac】測重壓力板怎麼做地基承載力？地基承載力測試方法介紹！

測重壓力板怎麼做

地基承載力

（Subgrade Bearing Capacity）

地基土單位面積上隨荷載增加所發揮的承載潛力，常用單位kPa，是評價地基穩定性的綜合性用詞。應該指出，地基承載力是針對地基基礎設計提出的為方便評價地基強度和穩定的實用性專業術語，不是土的基本性質指標。土的抗剪強度理論是研究和確定地基承載力的理論基礎。

在荷載作用下，地基要產生變形。隨著荷載的增大，地基變形逐漸增大，初始階段地基土中應力處在彈性平衡狀態，具有安全承載能力。當荷載增大到地基中開始出現某點或小區域內各點在其某一方向平面上的剪應力達到土的抗剪強度極限時，該點或小區域內各點就發生剪下破壞而處在極限平衡狀態，土中應力將發生重分佈。這種小範圍的剪下破壞區，稱為塑性區（Plastic Zone）。地基小範圍的極限平衡狀態大都可以恢復到彈性平衡狀態，地基尚能趨於穩定，仍具有安全的承載能力。但此時地基變形稍大，必須驗算變形的計算值不允許超過允許值。當荷載繼續增大，地基出現較大範圍的塑性區時，將顯示地基承載力不足而失去穩定。此時地基達到極限承載力。

地基承載力檢測方法

部分原位測試方法原理圖

01

平板荷載試驗

適用於各類土、軟質巖和風化巖體。

平板荷載試驗是一項使用最早、應用最廣泛的原位試驗方法，該試驗是在一定尺寸的剛性承壓板上分級施加荷載，觀測各級荷載作用下天然地基土隨壓力而變形的原位試驗，它可用於：根據荷載-沉降關係線（曲線）確定地基的承載力；設計土的變形模量；估算土的不排水抗剪強度及極限填土高度。

02

螺旋板荷載試驗

適用於軟土、一般粘性土、粉土及砂類土。

螺旋板載荷試驗（SPLT）是將一螺旋形的承壓板用人力或機械旋入地面以下的預定深度，透過傳力杆向螺旋形承壓板施加壓力，測定承壓板的下沉量。

03

標準貫入試驗

適用於一般粘性土、粉土及砂類土。

標準貫入試驗（standard penetration test，SPT）是動力觸探的一種，是在現場測定砂或粘性土的地基承載力的一種方法。這一方法已被列入中國國家《工業與民用建築地基基礎設計規範》中。

標準貫入測試圖示

1、鑽孔至預定深度後，用一個重63。5kg （140磅）的落錘，從76cm （30英寸）的高度自由落下，錘擊一根標準的探杆。

2、根據取樣長度的要求，將取樣器從當前的孔底向下貫入18或者24英寸。

3、記錄探杆貫入15cm所需要的錘擊數，然後記錄後30cm中每10cm的錘擊數及30cm的總計錘擊數。

4、天然狀態砂土的密實度分類

標準開關式的貫入器

標準貫入分析儀

標準貫入分析儀是一種廣泛應用於岩土工程勘察領域的標貫儀器能量標定裝置。

使用幾種不同型別的SPT錘進行標準貫入試驗（SPT）時，不同的錘擊效率會影響到標貫擊數（N值）的取值（不同錘的能量傳輸比：環狀錘45%，安全錘60%，自動錘80%）。為了提高標準貫入試驗（SPT）中標貫擊數（N值）的可靠性，標準貫入分析儀透過測量標準貫入試驗（SPT）中錘擊時的力和速度值，來確定錘擊的轉換能量。

04

動力觸探試驗

適用於粘性土、砂類土和碎石類土。

動力觸探試驗（DPT）是岩土工程勘察常用的一種原位測試方法。該方法是利用一定的落錘質量，將一定尺寸、一定形狀的探頭打入土中，根據打入的難度，即貫入錘擊數，判定土層名稱及其工程性質。APAFOR多功能重型動力觸探儀多功能性動力觸探儀包含三大功能：重型動力觸探儀，動力觸探試驗取樣系統，錘擊取芯筒

非常緊湊，可摺疊桅杆，方便運輸

完整的錘擊計數貫入試驗

取樣管內部為光滑的塑膠內襯，可以進行無擾動取樣

完全由熱發動機提供動力

結實的支架確保穩定站立

APAFOR100重型動力觸探儀

動力觸探儀和取樣系統，符合NF P 94-114和94-115標準，用於動力觸探試驗；符合XP 94-063標準，用於控制溝渠或者平面壓實度。

非常高的能量-重量比率

非常緊湊和輕便，便於運輸

完整錘擊數的貫入試驗（動力觸探和標準貫入試驗）

根據每擊貫入度的測量控制溝渠或者平面的壓實度

取樣器管的裡面有一個塑膠的光滑襯裡可以進行無擾動取樣

可以實現螺旋鑽取樣，或者在較淺的深度進行貫入試驗（可選用旋轉頭）

05

靜力觸探試驗

適用於軟土、粘性土、粉土、砂類土及含少量碎石的土層。

靜力觸探試驗是以靜壓力將圓錐形探頭按一定速率勻速壓入土中，測量其貫入阻力（包括錐尖阻力和側壁摩阻力或摩阻比）， 並按其所受阻力的大小劃分土層， 確定土的工程性質。靜力觸探試驗能確定各類土體的空間分佈及其工程特性， 且野外現場作業簡單、方便、測試時間短， 在工程地質勘察中得到廣泛應用。

根據標準化的CPT資料獲取的土壤分類圖（Robertson提供，1990）

獨立操作靜力觸探裝置

FOX-100/ FOX-200均為獨立操作貫入裝置具有操作簡便、壽命長、功能齊全的特點，被廣泛應用於CPT試驗中。

FOX-100

最大貫入力為100kN，雙活塞結構使該裝置可以採用各種測量裝置的推拉裝置和推/拉梁，也可以安裝與電子式CPT（U）探頭、SCPT探頭和機械式CPT探頭配套的夾具。FOX-100配有手推車，可以輕鬆操作，它透過兩個（或更多）錨梁和土錨固定到地面，土錨透過一個手持式液壓驅動齒輪“Hygand”下錨裝置鑽入土層中。也可以固定在一個堅實的基礎上，例如卡車平臺、千斤頂平臺等，以獲得適當的反力。

FOX-200

最大貫入力為200kN。該設計提供了充分的保護，有兩個液壓缸防護罩，這樣就消除了損壞汽缸活塞進而導致液壓洩漏的風險。

靜力觸探車

靜力觸探車是一套完整的靜力觸探裝置，集貫入裝置、探杆、電纜、探頭、資料採集儀於一體，能夠在惡劣的環境中開展靜力觸探試驗。且自動化程度高、機動效能好，能夠實現安全的全天候工作。

06

巖體直剪試驗

適用於具有軟弱結構面的巖體和軟質巖。

巖體直剪試驗又包括巖體沿軟弱結構面直剪試驗、巖體沿軟弱結構面直剪蠕變試驗、巖體沿軟弱結構面限脹直剪試驗、巖體本身直剪試驗、混凝土與巖體直剪試驗等。所有試驗的目的不僅在於測定巖體強度特性，同時要分析在外力作用下巖體的變形特性和破壞機理。

07

旁壓試驗

適用於確定粘性土、粉土、黃土、砂類土、軟質岩石及風化岩石。

旁壓試驗是在現場鑽孔中進行的一種水平向荷載試驗。具體試驗方法是將一個圓柱形的旁壓器放到鑽孔內設計標高，加壓使得旁壓器橫向膨脹，根據試驗的讀數可以得到鑽孔橫向擴張的體積-壓力或應力-應變關係曲線，據此可用來估計地基承載力，測定土的強度引數、變形引數、基床係數，估算基礎沉降、單樁承載力與沉降。

預鑽式旁壓儀

利用預先成孔，將旁壓器放入孔內，透過對測試段孔壁施加徑向壓力使地基土體產生相應變形，測得土體各級壓力與變形對應關係的原位測試方法。

自鑽式旁壓儀

將旁壓器安裝在鑽桿上，旁壓器底端安裝旋轉刀具，鑽進時隨之進入土層預定深度，停鑽後進行試驗，透過對測試段孔壁施加徑向壓力使地基土體產生相應變性，測得土體各級壓力與變形對應關係的原位測試方法；

梅納旁壓儀

自動控制梅納旁壓儀

高壓自動控制旁壓儀

梅納旁壓儀是最經典的預鑽式旁壓儀，由控制單元、管路和三腔探頭構成，試驗符合EN ISO 22476-4和ASTM D-4719-00 標準。資料可以透過人工或GeoBox資料採集儀自動採集。

劍橋自鑽式旁壓儀

自鑽式旁壓儀的探頭是一個微型掘進機，有鑽機提供動力，帶動探頭上的鑽頭旋轉鑽進，到達測試深度以後，對探頭施加壓力膨脹，對周圍的土體進行測試。自鑽式旁壓儀採用感測器測量施加到土體上的壓力以及土體發生的變形，精度非常高。而且探頭上還帶有孔隙水壓力感測器，可以測量孔隙水壓力，進而可以得到更多的引數。

08

十字板剪下試驗

適用於測定飽和軟粘性土的不排水抗剪強度及靈敏度等引數。

十字板剪下試驗是一種用十字板測定飽和軟粘性土不排水抗剪強度和靈敏度的試驗，屬於土體原位測試試驗的一種。

測試方法

將一個裝有4個葉片的探頭壓入到未擾動的土層，然後轉動探頭，直至土壤剪下破壞。

十字板剪下測試示意圖

測試中，通常會記錄兩個抗剪強度，最大抗剪強度，以及修正後的抗剪強度。

透過這些測試，我們可以確定土壤的敏感性，並且可以用來對土壤的阻力進行分析，而這個阻力也就是我們在打樁的時候需要克服的。

連線探杆的側壁摩阻力也需要加以測量，因為在計算真實抗剪強度時需要減去這個阻力。當不排水抗剪強度低於1ksf時，十字板剪下測試所測得的不排水抗剪強度是最準確的。

GVT-100電動十字板剪下試驗儀

當前市面上大多數十字板剪下儀測量扭力和旋轉速度的精度都很低，只有最基本的控制功能，操作上具有很大的侷限性。GVT-100電動十字板剪下儀克服了上述侷限性：它是一套透過複雜的PLC控制的裝置，配有高精度的扭力感測器。而且，測試過程和資料採集全部透過軟體控制。

09

應力鏟試驗

適用於確定軟塑~流塑狀飽和粘性土。

應力鏟是由兩塊1mm厚的不鏽鋼板焊接而成一5mm厚的空心扁盒，盒內充滿了空氣矽油，矽油通往上面杆內的半導體壓力感測器。當應力鏟受壓時，迫使矽油向上擠壓，將壓力傳遞給半導體壓力感測器。

10

扁鏟側脹試驗

適用於軟土、一般飽和粘性土、鬆散~中密飽和砂類土及粉土等。

扁鏟側脹測試（DMT）是20世紀70年代起源於義大利的一種原位測試方法，與CPT測試一樣，DMT一般也是透過液壓的方式壓入地下，當然了也可以採用打入的方式。

扁鏟側脹試驗是將帶有膜片的扁鏟壓入土中預定深度，充氣使膜片向孔壁土中側向擴張，根據壓力與變形關係，測定土的模量及其他有關指標。

DMT在樁基礎設計中的主要應用是描述土層輪廓，獲取土壤引數。不過，在這方面，CPT/CPTu似乎要比DMT更好。但是對於有水平承載力要求的樁基礎的設計，DMT可能就比較有用了。對於軸向承載力為主的樁，扁鏟側脹測試的直接用處不大。

DMT標準扁鏟式側脹儀

“扁鏟側脹儀”（DMT）的扁鏟透過貫入儀（可與靜力觸探裝置共用）、鑽機或其他野外現場裝置壓入到土層之中。這種測試方法直接在現場土體中進行，避免了鑽孔和取樣所帶來的土體擾動。其測試結果具有良好的重複性，且與其他原位測試方法所得資料間有著良好的一致性，可以廣泛應用於岩土工程勘察設計領域。

常用原位檢測方法總結