摘要：在公路工程项目的路基施工期间，进行平板载荷试验，对路基施工质量、施工工期有着重要的意义，为此要加强平板载荷的检测规范，提高检测结果分析的准确性。本次研究的实际工程案例，采用完善、合理的试验方案设计开展了试验，并对试验的成果进行了深入的分析，希望能够对工程施工提供有效的指导。
关键词：公路路基；检测；平板荷载试验
前言
地基承载力检测是近年来开始施行的一项检测工作。在建筑物基础设计日趋完善、施工要求日益严密、工程质量逐渐严格的今天，基础建筑的承载力检测越发重要。合理的检测过程和结果，成为保证工程质量的关键。在路基施工中，如仅选用密实度指标对土体压实进行检测或判断，则具有一定局限性。原因在于路基填土施工法较多，含水量要求不同，且击实标准各有差异，这种情况下，即便土体密实度相同，但其力学性能指标仍会存在一定差别。通过平板载荷试验检测可获取准确的变形沉降量，及地基承载力数据，更符合施工设计要求。
1平板载荷试验的分类
平板载荷试验可根据试验对象的差异分为四种类别：
浅层平板载荷试验：试验土层深度小于5米的称为浅层平板载荷试验。
深层平板载荷试验：试验土层深度等于或者大于5米的称为深层平板载荷试验。
岩石地基载荷试验：适用于确定完整、较完整、较破碎岩石地基作为天然地基或桩基础持力层时的承载力。
螺旋板载荷试验：适用于深层地基土或地下水位以下的地基土。
针对不同的试验对象，工程人员应参照不同的规定。四种荷载试验在承压板的选择、基坑布置、加载分级、稳定标准、破坏标准和判定方法等方面，均有差异。
2工程概况
本文以某公路路基施工项目为例，总长度为25km，地势较为平坦，地面高程处于2750～3350m范围，呈北高南低。路线内不良地质不发育，无特殊岩土，按照浅部地质情况划分：
（1）1层，黄土状粉质粘土：土层厚度1.9~4.6m，遍布于施工场地，隶属湿陷性黄土，色泽呈黄褐色，部分段存在白色钙质结核，直径为50~100mm，多数呈硬塑状态，局部区域夹薄层粉砂。
（2）2层，黄土状粉质粘土：土层厚度3.1~11.8m，施工场地内分布较为连续，色泽呈黄褐色、棕红色，局部区域相变称为黄土状的粉土，具备黄土状土特征，以硬塑状态居多，隶属于非湿陷性黄土。
（3）3层，粘土：厚度0.9~9.2m，在施工场地分布普遍，色泽呈黄褐色、红色，以硬塑状态居多，部分地段可塑。
（4）4层，泥岩：厚度大于10m，具塑性泥质结构，局部夹砂岩，块状、呈硬塑状态，色泽为灰绿色、红色，完成程度十分破碎，全部风化为土状。
施工前，必须对路基承载力、变形模量等参数进行详细确定。作为浅层土基原位检测的主要方式，平板载荷试验可准确检测土层性质，且能够保证数据真实、可靠。
3试验检测过程的应用
3.1浅层平板载荷试验方案
该公路工程路基检测选用平板载荷试验，主要利用载荷平台的反力系统将竖向压力施加于承压板，从而达到测定地基承载力与变形沉降的目的。液压油泵、千斤顶等都是构成载荷平台的主要成分，荷载需一级一级地施加，在试验时，荷载大小可通过液压油泵显示，根据工程实际情况，试验设备可选用半自动稳压载荷试压设备。
3.2试验点确定
试验点方面，本次试验共计3个试验点，在试验前期，对试验点的选择满足下列3个条件，第1条件是试验点必须就靠近工程重要建筑物，第2条件是试验点必须在底层上具备一定的代表性，第3条件是试验点在试验期间，不会对施工造成任何影响。在确定试验点后，试验人员征得了工程参与责任单位的认可。
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3.3试坑准备
平板载荷试验中，试坑尺寸可根据承压板面积确定，通常在承压板宽度3倍以上控制试坑宽度。同时，保证路基土层结构形式、湿度等条件在载荷试验中处于原有天然状态。
3.4浸水试验
依据试验设计深度开挖试坑后，清楚试坑底部扰动土层，清理渗水孔孔浮土，确保清洁度、进行找平后，批设厚度为100mm的砂砾石，随后进行注水，注水期间时刻保证坑底水头高度不小于300mm，浸水试验时间不小于72h。为了充分了明确试验点土层的含水量，需要在试验前夕与试验结束后，分别使用洛阳铲对土层进行取样，用于分析地基土的含水量。
取样分析结果进行分析，可以发现在浸水之前、浸水之后，试验点的土层含水量出现了十分明显的变化，在对试坑进行72h浸水后，试验点地基土的含水量十分明显的增加，说明本次地基浸水试验，达到预期效果。
3.5逐级加载
通过逐级加载法进行平板载荷试验，一般在8级内控制总级数，在设计要求2倍内控制加载最大量。通常可按照下述两种加载方式进行试验，即单循环慢速维持荷载加载法、荷载逐级递增加载法。利用逐级施加荷载的方法满足设计要求。在具体操作过程中，根据工程实际情况，本工程以慢速维持荷载法进行现场试验，按照设计要求，地基土承载力必须控制在180kPa以上，为此，本工程选用0。64m2方承压板，以360kPa为此次试验加载最大值，分8级加载、4级卸载，45kPa为各级加载量，按照此数值卸载量为90kPa，为其2倍。
3.6沉降量观测
每施加一级荷载，在第1h内根据相应的时间间隔观测地基沉降情况，该时段前30min时间间隔分别为10min，后30min时间间隔分别为15min。在第2h内，时间间隔可适当延长，为30min。根据相关施工技术规范规定，地基沉降稳定标准“当天2h观测时间内，沉降量控制在0.1mm/h即可认为地基已趋于稳定”，随后可施加下一荷载。
3.7判定终止加荷条件
完成上述施工作业后，当出现下面的其中一种情况便可终止加荷。（1）承压板附近土体呈现出两侧挤出情况，且较为显著；（2）沉降突增，观测曲线上出现显著陡降现象；（3）加荷过程中，地基24小时沉降速度不能满足稳定状态要求；（4）沉降量和承压板宽度比值在0.06以上。
3.8确定承载力特征值
完成加载试验后，需及时开始卸载回弹试验。相比加载级差，卸载级差为其2倍左右。待结束平板载荷试验后，可依据试验结果，进行荷载－沉降曲线图的绘制，并通过分析曲线图对承载力特征值进行准确确定。
3.9计算变形模量
按照试验测量获取的相关信息、数据，通过公式计算，获取地基变形模量。
4结论分析
通过现场检测，试验均可加载到360kPa，满足设计要求，且沉降趋于稳定。在3个试验点内，无显著拐点，且陡降段不明显，伴随荷载增加，整个变形过程中中土体将逐步产生压缩变形现象，通过分析可见，其承载力在180kPa设计要求地基承载力特征值以上，与设计要求相符。
结语：随着工程建设的日益增加，工程的载荷试验也越来越受重视。载荷试验是指测定地基土的承载能力和变形特性的可靠方法，对工程施工的开展具有重要的指导意义。平板载荷试验具有简单直观等优点，平板载荷试验是检测地基土承载力特征值的重要手段，各种类型的工程都会运用此方法，基于此，要科学规范平板载荷试验过程，提高试验技术水平，保证检测数据分析的准确性，从而为公路路基施工提供有价值的参考数据。
参考文献：
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[3]刘永志.深层地基平板载荷试验方案设计及成果分析[J].建筑技术开发，2019，46（03）：22-23.
论文作者:秦勤,崔智鑫
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：载荷论文; 平板论文; 地基论文; 荷载论文; 土层论文; 路基论文; 承载力论文; 《基层建设》2019年第14期论文;