静力载荷试验

工程地质上的现场试验

静力载荷试验（plate load test，缩写PLT）是工程地质上的一种现场试验，指通过一定垂直压力测定土在天然产状条件下的变形模量、土的变形随时间的延续性及在载荷板接近于实际基础条件下估计地基承载力等。静力载荷试验应在建筑物基础砌置深度的承压层中进行。当需要测定黄土的湿陷性时，可在试验中进行人工注水。由于取样方法的改进以及其他先进现场试验方法的出现，现场静力载荷试验已渐逊色，但仍可与其他方法校核使用。

基本信息

静力载荷试验是指模拟建筑物基础受静荷载的条件，求得荷载与地基变形的关系，以及在荷载作用下土体下沉随时间的变化规律的现场试验。该试验是在刚性的承压板上加荷，测定地基土的变形，借以确定地基土的承载力和变形模量，预估实体基础的沉降等。这种试验可在试坑中进行，也有在钻孔中进行，由于孔底不易整平，浮土不易清除，大多已不采用钻孔载荷试验。也有在桩顶上加荷载做试验，称桩载荷试验。尚有采用螺旋板作为承压板，旋入地下预定深度，用千斤顶施压、反力由地锚提供，以量测承压板沉降的试验方法，称为螺旋板载荷试验。试验装置一般由加荷稳压装置、反力装置及观测装置三部分组成。加荷稳压装置包括刚性承压板、立柱、横梁、千斤顶及稳压器;反力装置可为锚桩系统、地锚系统或堆重系统；观测装置常用百分表及固定架组成。由测读数据可得荷载-沉降关系曲线，据以计算地基土的变形模量，评价其承载力及预估单独基础的沉降量等。

类别

静力荷载试验分为平板试验，螺旋板荷载试验，深层平板荷载试验等。其中平板测试最为常见。平板测试：在拟建场地上，在挖至设计的基础深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，将上述装置安装好后，可开始试验。在其上逐级加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。对于浅基础地基，用平板载荷试验的方法测求地基土的力学指标和承载力是最为可靠的测试手段，如何将其应用于深基础地基或地下水位以下的地基土的测试中。

方法

复合地基承载力的分析和确定被认为是复合地基设计最困难的问题之一，最直接的确定方法是通过对实际的桩进行静载荷现场试验来测定，因而它不仅可以反映场地土质变化对桩承载力的影响，而且也能反映试桩本身状况( 如实际桩径、桩长、垂直度和入持力层的深度等) 对承载力的影响，所以比较真实可靠。水泥土桩复合地基一般是处理软土、粉土和含水量较高且地基承载力较低的粘性土等地基，对于不同的桩间土及不同水泥掺入比的桩，其桩土荷载分担比不同，桩间土承载力的发挥存在较大差异。因此，水泥土桩复合地基载荷试验资料中有不同类型的荷载—沉降( Q-S) 曲线。建筑地基处理技术规范规定，在满足试验终止加荷条件时，复合地基承载力特征值可按以下三种标准取值: 1) 当 Q -S 曲线上的极限荷载确定，且其值小于对应比例极限值的 2 倍时，可取比例极限；2) 当其值小于对应比例极限值时，可取极限荷载的1/ 2；3) 当 Q -S 曲线是平缓的光滑曲线时，按相对变形值确定，对于水泥土搅拌桩，可取 S/ d( 或 S/ b)=0. 006 对应的压力。

利用静力载荷试验确定地基承载力的方法还有二倍沉降增量法、切线交会法、斜率法、实测法等等，均利用土体载荷试验曲线形状特征来确定地基承载力，或者是针对特定土体情况，由于不同力学性质的土体试验曲线具有不同的形状特征，而且由于不同技术人员的习惯及熟练程度不同，即便用同一试验资料绘制的曲线也会有差异，人为因素的影响十分明显。

试验目的

确定地基土的临塑荷载，极限荷载，为评定地基土的承载力提供依据；估算地基土的变形模量，不排水抗剪强度和基床反力系数。

试验设备

（1）加荷系统 a.承压板，面积一般为5000cm2 b.加荷设备(油压千斤顶)

（2）反力系统 a.堆载：堆载平台 b.地锚与锚桩 c.联合反力方式

（3）观测系统 a.百分表 b.基准梁

试验方法

将试坑挖到基础的持力层位置，用1~2cm中粗砂找平，放上承压板；施加荷载试验时，总加荷量约为设计荷载的2倍；荷载按预估极限荷载的1/8~1/10分级施加，每级荷载稳定的标准为连续2小时内，每小时的沉降增量不大于0.1mm。试验应做到破坏，破坏的标志是：承压板周围土有明显的侧向挤出，或同一级荷载下，24小时内沉降不稳，呈加速发展的趋势。达到破坏时应停止加荷。

发生整体剪切破坏的地基，分为三个阶段：线性变形阶段、弹塑性变形阶段、破坏阶段。

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