平板载荷试验中影响地基承载力的因素分析论文_钟志峰

平板载荷试验中影响地基承载力的因素分析论文_钟志峰

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摘要:地基承载力是指在建筑用地的单位面积基土的负荷承载的最大潜力值,是用以评判建筑工程地基强度以及载荷稳定性的专业术语。地基承载力是建筑工程施工建设过程中的关键性专业指标,直接关系到建筑工程的安全系数以及建设施工成果的经济效益。对地基承载力常用的检测方法包括原位检测方法、理论公式方法、规范表格方法以及当地经验方法等几大类。本文以平板载荷试验法这一最基本的原位检测方法为研究对象,从对平板载荷试验的概念、基本操作原理以及局限性的分析入手,分析平板载荷试验的具体操作流程以及操作要点,通过试验手段对影响地基承载力的因素加以探索。

关键词:地基承载力;平板载荷试验;概念;原理;局限性;试验流程;结果;操作要点

随着我国建筑产业的蓬勃发展,人们对于建筑服务质量的标准和要求越来越高。建筑产业具体成果是否符合规范化、标准化要求,成为对产业整体发展的重要评判因素。在建筑产业规范化、标准化建设中,地基承载力的准确检测是一切建筑制造工程的重要前提和关键基础。

1.平板载荷试验的概念、基本操作原理以及局限性分析

地基承载力是指在建筑用地的单位面积基土的负荷承载的最大潜力值,是用以评判建筑工程地基强度以及载荷稳定性的专业术语。当土地负载加大时,地基会因发生形变而加长,因此,在地基理论研究中,地基承载力这一概念并不存在一个明确的“极限值”,而是在具体建筑施工实践中,依靠建筑工程的施工经验,对地基承载所作出的安全界线与安全系数加以调整,确定一个能够满足个案地基实际承载力的要求标准值。对地基承载力的影响因素较多,主要包括土质、土层顺序、基础底面形状及大小、建筑结构以及地下水位等诸多方面。

对地基承载力进行有效检测,能够使建筑物满足正常使用情况下的实际功能应用要求,确保建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力。常用的地基承载力检测方法包括原位检测方法、理论公式方法、规范表格方法以及当地经验方法等几大类。其中,原位检测方法又包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等几种类型。其中,载荷试验法是最为可靠、具有较高精准度的基本原位检测方法。本文以平板载荷试验法为研究对象,对影响地基承载力的因素进行深入研究与探索。

1.1平板载荷试验的概念与基本操作原理

在地基承载力检测方法中,平板载荷试验方法是具有高度精确性、可靠性的原位检测方法之一,也是在我国应用历史最早也最为普遍的检测方法。该检测方法的主要操作是将一定形状(圆形或方形)并且有一定面积的刚性平板(即承压板)置于待测定土地之上,通过在承压板上施加不同数值的负载,观察并记录承压板下地基土层的形变情况,从而确定地基承载力的试验方法。

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1.2平板载荷试验的局限性分析

平板载荷试验这一检测方法具有如下几方面的局限性:首先,平板载荷试验检测的范围通常局限于地基上覆刚性板的宽度的两倍,因此,该试验方法只能检测浅层地基的土地承载力大小;其次,试验用的刚性板边缘通常容易出现塑性区的开展,容易引起地基的破坏,低于预期承载力;再次,待检测土地的性质也会对承载力检测产生一定影响;最后,刚性板下土地的承载力的实际状态较为复杂,在此基础上计算出的地基承载力与真实数据间存在不可避免的误差。

2.平板载荷试验的具体流程及结果分析

2.1平板载荷试验的具体流程

平板载荷试验包括如下具体流程:第一,整理待测土地,平整处理试验地基土地,使其与设计高度达成一致;第二,在地基表面土地放置刚性板等基础检测用具;第三,在待测地基旁架设位移变化测定杆与基准设备;第四,准备配重的试验块并进行吊装;第五,安装检测所需的千斤顶以及压力、位移传感器,准备妥当试验数据的采集设备;第六,开始试验检测,逐步增加配重块重量,对试验数据进行详细记录;第七,对试验用品用具进行拆卸整理;最后,汇总平板载荷试验数据。确定对地基承载力的试验因素,如土质、土层顺序、基础底面形状及大小、建筑结构以及地下水位等因素,保持单一变量重复上述试验过程,并详细记录试验数据。

2.2平板载荷试验的结果分析

平板载荷试验是以待检测影响因素为单一变量,在保持其他环境条件完全一致的情况下,对试验数据进行汇总分析,确定不同单一变量对地基承载力的实际影响效果。

3.平板载荷试验应当注意的操作要点

3.1平板载荷试验检测位置点的确定

在实际的平板载荷试验中,对待测地基的检测点设置,每一变量标准值范围内的检测点通常应当不少于三个,这样可以尽可能减少试验误差,更为精准地确定确切的检测数据,并实现对工程施工的整体公正及准确的评价。

3.2平板载荷试验中刚性板的材质选择

在平板载荷试验中,一方面,刚性板的尺寸不宜过大,应当紧密结合个案差异,根据待检测点的地基土层厚度来确定刚性板的科学尺寸;另一方面,刚性板的厚度不宜过薄,试验选用的刚性板应当具有绝对的材质厚度,以确保试验所得数据的 科学性与可靠性。

3.3平板载荷试验检测点的分布

在平板载荷试验中,各个检测点的分布应当具备直接反映整体建筑工程质量水平的目的,在选择检测点时,应当优先考虑建筑物的属性及功能,合理确定各个检测点间的布局关联性。

结束语

经过平板载荷试验的方法,我们可以实现如下影响因素对地基承载力的具体影响效果:第一,相关地基土层的埋深、建筑跨度以及结构;第二,地基岩层的地质状态以及物理学性质;第三,建筑物的等级以及所独具的建筑群组合类型;最后,地下水位等其他影响因素。综上所述,平板载荷试验采取以上单一变量的基本方法开展试验检测,并提出了在试验过程中应当注意的检测位置点确定、刚性板的材质选择、检测点分布等试验关键点,以确保最终检测计算所得地基承载力数值的可靠性与精准度。对于地基承载力的研究还存在很多技术进步空间,值得我们进行进一步的深入研究与探索。

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论文作者:钟志峰

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期

论文发表时间:2019/7/17

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