压板静载荷试验在天然地基中的应用

刘金林

摘 要：压板静载荷试验与其它原位试验方法相比起源较早，结果直观准确，优点也比较突出，因此在诸多领域都得到了比较广泛的应用。本文以某工程案例为例，针对压板静载荷试验在天然地基中的应用进行了分析和研究。

关键词：压板静载荷试验；天然地基；应用

将压板静载荷试验用于天然地基中，其主要目的是为了掌握地基荷载量大小与其沉降度之间的关系，进而使土的变形模量、地基承载力等数据清晰地展现出来，为计算出地基土在不排水条件下的抗剪强度做铺垫，为了确保采集到的数据符合工程设计的实际要求，一般在高出基础底部标高的位置开展压板静载荷试验。

1 工程概况

以某厂房建设工程为例，该工程采用一层钢结构，总占地面积为8000m2，据现场勘察统计，该工程施工场地的土层主要为粉质粘土，工程设计方案中要求的地基土承载力的特征值为100kPa。为了解现场地质条件，对该工程的地基进行压板静载荷试验，最大试验荷载200kN，根据现场地基土的主要特点，并结合设计需求，建设方经过与相关单位协商之后，最终选择了9个点作为检测点。

2 试验过程

（一）试验仪器设备的选择及应用

本试验需要用到的仪器设备主要包括RS-JYB桩基静载测试仪、压力传感器、位移传感器、油压千斤顶、压重平台反力装置、方形钢板等，其中，压重平台反力装置主要负责施加荷载反力，在正式开始试验操作之前，首先应将最高荷载一次性加到平台上，在试验进行的过程中，应采用油压千斤顶逐级均匀等量施加荷载，试验中需要用到的压板选择边长为1000mm的方形钢板，RS-JYB樁基静载测试仪及分析系统作为检测仪器使用，整个测试过程，基本由智能化机器自动进行样品采集和数据记录，人工操作环节较少，因此，本次试验的工作效率较高，试验结果的准确性也比较好。

（二）试验操作标准

本次试验中所有的技术操作、检测方法、样本采集、数据采集和分析等，依据广东省出台的《建筑地基基础检测规范》中的相关要求进行。如果在实际操作中出现无法满足操作标准的情况，应在经过多方商讨之后对相关流程进行变更，以使其最大限度满足操作标准。

（三）试验方法流程

整个压板静载荷试验一共分为八级进行，每一级增加的荷载量均为最大荷载量的1/8，第一级根据两倍分级荷载的标准进行加载。在采用RS-JYB桩基静载测试仪之时，需要将该仪器的加载方式调整为“自动”模式，并将判稳开关打开，当各级荷载共同作用的时候，承压板的沉降速率刚开始并不稳定，但随着时间的推移会逐渐趋于稳定，此时方可添加下一级荷载，操作人员应注意对沉降速率是否稳定的判断标准，一般来说，当试验荷载量小于或等于特征值对应的荷载量时，且承压板在每小时之内的沉降量不超过0.1mm之时，试验荷载量大于特征值对应的荷载量时，且承压板在每小时之内的沉降量不超过0.25mm之时，就表明承压板的沉降速率已经达到稳定。在进行试验时还应做好沉降观察工作，为了精确测量沉降量，应在承压板的四个角安装位移传感器。分别在第5分钟、15分钟、30分钟、45分钟、60分钟测读沉降量、以后每间隔30分钟作为测读时间。在卸载的时候，应当按照第5分钟、15分钟和30分钟时测读承压板沉降量，然后开始下一级卸载；卸荷载至零并测读一次，2小时后再测读一次。

3 检测结果及其分析

（一）检测结果

本次试验最终得出的沉降数据和试验荷载如表1所示：

（二）结果分析

在本次压板静载荷试验中，当施加荷载力达到200kPa时，每一个试验点都发生了不同情况的沉降现象，将特征值所对应的变形值取为s/b=0.012，最终计算出承载力的特征值，数据结果如表一所示，从表中可以看出，除了4号、5号和7号试验点之外，其它试验点虽然沉降量不相同，但是差别不大，看不出非常明显的变化，且地基极限承载力都在200kPa以上，且承载力的特征值均满足100kPa，与设计方案中的要求完全符合。但是， 3厂房17轴交C轴、2厂房3轴交A轴以及1厂房27轴交D轴在承载力特征值以及地基极限承载力上都没有达到设计标准，其中，3厂房17轴交C轴，由于承压板周围的土壤明显地倾向挤出，当其累计承载量和承压板宽度的比值超过0.06时终止加载。上述3个试验点的承载力特征值分别为62kPa、88kPa、88kPa，地基极限承载力分别为125kPa、175kPa、175kPa。

根据广东省出台的《建筑地基基础检测规范》可知，当压板静载荷试验得出的结果显示与设计标准不相符合的时候，应根据设计值和实际值之间的差距，加倍增加抽检点，在本次试验之中，最终得出有3个试验点的结果与设计标准不相符合，因此，需要增加的试验点数量为6个，在增加了试验点之后，按照原设计方案中的试验流程进行试验操作，检测结果依然存在与设计标准不符的情况，工程各方通过对试验点不满足设计要求区域的土质勘察认为该区域粉质黏土压缩性偏低，且土层较厚。工程设计单位在协商讨论之后，决定对部分地质较差的区域采用水泥搅拌桩复合地基对地基进行处理等，处理后提升了地基承载力，满足了设计要求。

4 结语

总而言之，将压板静载试验应用于天然地基之中，有助于全面了解地基基础的变形指标和承载力情况，而且这种方法具有较高的准确性，检测出的数据也更加真实，能有效判断出当地的地基是否符合工程设计的相关要求，对于包括碎石土、填土等在内的多种地基土的检测都比较适用，相反，如果采用传统原位试验或者土工试验来进行地基检测，由于此类实验很容易受到施工技术、堆填时间等因素的影响，检测结果的准确性将会大幅降低，所有试验方法相比，压板静载试验所得出的数据是最具可靠性的，因此，该方法在诸多领域都得到了普遍推广与应用。本文通过对压板静载试验在天然地基中的应用进行分析和探究，积累了一定的实践经验，希望可以为相关行业带来一些可供借鉴之处。

参考文献

[1]增琤.压板静载试验在天然地基中的应用[J].江西建材，2015，（11）：68，75.

[2]杨樱.谈压板静载试验在天然地基中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（10）.

[3]李双辉.压板静载试验在强风化砾岩中的应用[J].西部探矿工程，2006，18（z1）：113-114，116.