壓板靜載荷試驗在天然地基中的應用

劉金林

摘 要：壓板靜載荷試驗與其它原位試驗方法相比起源較早，結果直觀準確，優點也比較突出，因此在諸多領域都得到了比較廣泛的應用。本文以某工程案例為例，針對壓板靜載荷試驗在天然地基中的應用進行了分析和研究。

關鍵詞：壓板靜載荷試驗；天然地基；應用

將壓板靜載荷試驗用于天然地基中，其主要目的是為了掌握地基荷載量大小與其沉降度之間的關系，進而使土的變形模量、地基承載力等數據清晰地展現出來，為計算出地基土在不排水條件下的抗剪強度做鋪墊，為了確保采集到的數據符合工程設計的實際要求，一般在高出基礎底部標高的位置開展壓板靜載荷試驗。

1 工程概況

以某廠房建設工程為例，該工程采用一層鋼結構，總占地面積為8000m2，據現場勘察統計，該工程施工場地的土層主要為粉質粘土，工程設計方案中要求的地基土承載力的特征值為100kPa。為了解現場地質條件，對該工程的地基進行壓板靜載荷試驗，最大試驗荷載200kN，根據現場地基土的主要特點，并結合設計需求，建設方經過與相關單位協商之后，最終選擇了9個點作為檢測點。

2 試驗過程

（一）試驗儀器設備的選擇及應用

本試驗需要用到的儀器設備主要包括RS-JYB樁基靜載測試儀、壓力傳感器、位移傳感器、油壓千斤頂、壓重平臺反力裝置、方形鋼板等，其中，壓重平臺反力裝置主要負責施加荷載反力，在正式開始試驗操作之前，首先應將最高荷載一次性加到平臺上，在試驗進行的過程中，應采用油壓千斤頂逐級均勻等量施加荷載，試驗中需要用到的壓板選擇邊長為1000mm的方形鋼板，RS-JYB樁基靜載測試儀及分析系統作為檢測儀器使用，整個測試過程，基本由智能化機器自動進行樣品采集和數據記錄，人工操作環節較少，因此，本次試驗的工作效率較高，試驗結果的準確性也比較好。

（二）試驗操作標準

本次試驗中所有的技術操作、檢測方法、樣本采集、數據采集和分析等，依據廣東省出臺的《建筑地基基礎檢測規范》中的相關要求進行。如果在實際操作中出現無法滿足操作標準的情況，應在經過多方商討之后對相關流程進行變更，以使其最大限度滿足操作標準。

（三）試驗方法流程

整個壓板靜載荷試驗一共分為八級進行，每一級增加的荷載量均為最大荷載量的1/8，第一級根據兩倍分級荷載的標準進行加載。在采用RS-JYB樁基靜載測試儀之時，需要將該儀器的加載方式調整為“自動”模式，并將判穩開關打開，當各級荷載共同作用的時候，承壓板的沉降速率剛開始并不穩定，但隨著時間的推移會逐漸趨于穩定，此時方可添加下一級荷載，操作人員應注意對沉降速率是否穩定的判斷標準，一般來說，當試驗荷載量小于或等于特征值對應的荷載量時，且承壓板在每小時之內的沉降量不超過0.1mm之時，試驗荷載量大于特征值對應的荷載量時，且承壓板在每小時之內的沉降量不超過0.25mm之時，就表明承壓板的沉降速率已經達到穩定。在進行試驗時還應做好沉降觀察工作，為了精確測量沉降量，應在承壓板的四個角安裝位移傳感器。分別在第5分鐘、15分鐘、30分鐘、45分鐘、60分鐘測讀沉降量、以后每間隔30分鐘作為測讀時間。在卸載的時候，應當按照第5分鐘、15分鐘和30分鐘時測讀承壓板沉降量，然后開始下一級卸載；卸荷載至零并測讀一次，2小時后再測讀一次。

3 檢測結果及其分析

（一）檢測結果

本次試驗最終得出的沉降數據和試驗荷載如表1所示：

（二）結果分析

在本次壓板靜載荷試驗中，當施加荷載力達到200kPa時，每一個試驗點都發生了不同情況的沉降現象，將特征值所對應的變形值取為s/b=0.012，最終計算出承載力的特征值，數據結果如表一所示，從表中可以看出，除了4號、5號和7號試驗點之外，其它試驗點雖然沉降量不相同，但是差別不大，看不出非常明顯的變化，且地基極限承載力都在200kPa以上，且承載力的特征值均滿足100kPa，與設計方案中的要求完全符合。但是， 3廠房17軸交C軸、2廠房3軸交A軸以及1廠房27軸交D軸在承載力特征值以及地基極限承載力上都沒有達到設計標準，其中，3廠房17軸交C軸，由于承壓板周圍的土壤明顯地傾向擠出，當其累計承載量和承壓板寬度的比值超過0.06時終止加載。上述3個試驗點的承載力特征值分別為62kPa、88kPa、88kPa，地基極限承載力分別為125kPa、175kPa、175kPa。

根據廣東省出臺的《建筑地基基礎檢測規范》可知，當壓板靜載荷試驗得出的結果顯示與設計標準不相符合的時候，應根據設計值和實際值之間的差距，加倍增加抽檢點，在本次試驗之中，最終得出有3個試驗點的結果與設計標準不相符合，因此，需要增加的試驗點數量為6個，在增加了試驗點之后，按照原設計方案中的試驗流程進行試驗操作，檢測結果依然存在與設計標準不符的情況，工程各方通過對試驗點不滿足設計要求區域的土質勘察認為該區域粉質黏土壓縮性偏低，且土層較厚。工程設計單位在協商討論之后，決定對部分地質較差的區域采用水泥攪拌樁復合地基對地基進行處理等，處理后提升了地基承載力，滿足了設計要求。

4 結語

總而言之，將壓板靜載試驗應用于天然地基之中，有助于全面了解地基基礎的變形指標和承載力情況，而且這種方法具有較高的準確性，檢測出的數據也更加真實，能有效判斷出當地的地基是否符合工程設計的相關要求，對于包括碎石土、填土等在內的多種地基土的檢測都比較適用，相反，如果采用傳統原位試驗或者土工試驗來進行地基檢測，由于此類實驗很容易受到施工技術、堆填時間等因素的影響，檢測結果的準確性將會大幅降低，所有試驗方法相比，壓板靜載試驗所得出的數據是最具可靠性的，因此，該方法在諸多領域都得到了普遍推廣與應用。本文通過對壓板靜載試驗在天然地基中的應用進行分析和探究，積累了一定的實踐經驗，希望可以為相關行業帶來一些可供借鑒之處。

參考文獻

[1]增琤.壓板靜載試驗在天然地基中的應用[J].江西建材，2015，（11）：68，75.

[2]楊櫻.談壓板靜載試驗在天然地基中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（10）.

[3]李雙輝.壓板靜載試驗在強風化礫巖中的應用[J].西部探礦工程，2006，18（z1）：113-114，116.