地基基礎(chǔ)檢測(cè) 技術(shù) Theoretical knowledge of shallow plate load tests for foundation testing technology I-淺層 平板載荷試驗(yàn)理論知識(shí)39課件講解

地基基礎(chǔ)檢測(cè)技術(shù)淺層平板載荷試驗(yàn)理論知識(shí)(一)

Theoreticalknowledgeofshallowplateloadtestsforfoundationtestingtechnology(I)觀測(cè)承壓板沉降

Observationofsettlementofbearingplate豎向荷載

Verticalload平板荷載試驗(yàn)

Plateloadtest承壓板

Bearingplate測(cè)定巖土體承載力

Determinationofbearingcapacityofrockandsoilmass測(cè)定巖土體變形特性

Determinationofdeformationcharacteristicsofrockandsoilmass土體原位

Soilmassin-situ地基變形

Grounddeformation土層含水率

Moisturecontentofthesoillayer荷載大小

Loadsize土層結(jié)構(gòu)

Soillayerstructure土層性質(zhì)

Soillayerproperties一般規(guī)定

Generalprovisions01一般規(guī)定

Generalprovisions0101一般規(guī)定

Generalprovisions淺層平板載荷試驗(yàn)載荷架示例

Exampleofloadframeforshallowplateloadtest在彈性半空間表面上作用一個(gè)豎向集中力

Averticalconcentratedforceactingonthesurfaceofanelastichalf-space半空間內(nèi)任意處所引起的立移和應(yīng)力

Verticaldisplacementandstresscausedanywhereinthehalf-space一個(gè)彈性力學(xué)的解

AsolutionforelasticityMechanics在面荷載作用下的地基土的沉降與荷載的關(guān)系

Relationshipbetweensettlementandloadoffoundationsoilundersurfaceload承載力和變形參數(shù)

Bearingcapacityanddeformationparameters堆重-千斤頂式

Piledweight-jacktype地錨-千斤頂式

Groundanchor-jacktype一般規(guī)定

Generalprovisions承壓板的面積：不應(yīng)小于0.25m2，對(duì)于軟土不應(yīng)小于0.5m2。

Areaofbearingplate:shallnotbelessthan0.25m2and0.5m2forsoftsoil.形式一

TypeI承壓板應(yīng)有足夠強(qiáng)度和剛度。

Thebearingplateshallbeofsufficientstrengthandstiffness.確定淺部地基土層的承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)的承載力和變形參數(shù)。

Determinethebearingcapacityanddeformationparameterswithinthemaininfluenceofthestressunderthebearingplateoftheshallowfoundationsoillayer.一般規(guī)定

Generalprovisions承壓板下應(yīng)力主要影響范圍指大約2.0倍承壓板直徑(或邊寬)的深度范圍。

Themaininfluencerangeofstressunderthebearingplatereferstothedepthrangeofabout2.0timesthediameter(orsidewidth)ofthebearingplate.天然土地基

Naturalsoilfoundation美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)(ASTM)D1194

AmericanSocietyforTestingandMaterialStandard(ASTM)D1194一般規(guī)定

Generalprovisions地基變形計(jì)算深度

Calculateddepthoffoundationdeformation地基變形計(jì)算深度取值略小于2.5倍的基礎(chǔ)寬度。

Thecalculateddepthoffoundationdeformationisslightlylessthan2.5timesthefoundationwidth.Zn=b(2.5-0.4lnb)基礎(chǔ)寬度

Foundationwidth一般規(guī)定

Generalprovisions系指條形基礎(chǔ)底面下深度為3倍基礎(chǔ)底面寬度,獨(dú)立基礎(chǔ)下為1.5倍基礎(chǔ)底面寬度，且厚度均不小于5m的范圍。

Itreferstotherangewherethedepthunderthestripfoundationbottomis3timesthewidthofthefoundationbottom,and1.5timesthewidthofthefoundationbottomundertheindependentfoundation,andthethicknessisnotlessthan5m.地基主要受力層

Mainstressedlayerofthefoundation一般規(guī)定

Generalprovisions承壓板下應(yīng)力主要影響范圍

Maininfluencerangeofstressunderthebearingplate均質(zhì)地基

Homogeneousfoundation分層地基

Layeredfoundation粉質(zhì)黏土

Siltyclay粉土

Silt粉質(zhì)黏土

Siltyclay粉土

Silt一般規(guī)定

Generalprovisions載荷試驗(yàn)較早用于巖土工程勘察，系確定各層土地基承載力的原位測(cè)試手段之一。

Loadtestwasusedearlierforgeotechnicalengineeringinvestigations,whichisoneofthein-situtestmethodstodeterminethebearingcapacityofeachlayerofsoilfoundation.注

意

Attention因此,在選承壓板時(shí)一般尺寸不大。

Therefore,thesizeofthebearingplateisgenerallynotlarge.(0.25m2或0.5m2)

(0.25m2or0.5m2)一般規(guī)定

Generalprovisions承壓板的面積有限

Limitedareaofbearingplate注

意

Attention壓力的影響深度有限【約為(1.5～2)b】

Limiteddepthofinfluenceofpressure[about(1.5~2)b]不能反映壓縮層土的壓縮性質(zhì)

Failuretoreflectthecompressionpropertiesofcompressedlayerofsoil在研究地基的壓縮性(確定土的承載力)時(shí),應(yīng)采取分析的態(tài)度;

Whenstudyingthecompressibilityofthefoundation(determiningthebearingcapacityofthesoil),ananalyticalattitudeshallbeadopted;必要時(shí)應(yīng)在地基主要壓縮層范圍內(nèi)的不同深度上進(jìn)行載荷試驗(yàn)或采用適宜的較大尺寸的承壓板。

Ifnecessary,loadtestsshallbecarriedoutatdifferentdepthswithinthemaincompressionlayerofthefoundationorsuitablebearingplatesoflargerdimensionsshallbeused.一般規(guī)定

Generalprovisions試坑標(biāo)高應(yīng)與地基設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。當(dāng)設(shè)計(jì)有要求時(shí),承壓板應(yīng)設(shè)置于設(shè)計(jì)要求的受檢土層上。

Theelevationofthetestpitshallbeconsistentwiththedesignelevationofthefoundation.Whenrequiredbythedesign,thebearingplateshallbesetonthetestedsoillayerrequiredbythedesign.應(yīng)保持試驗(yàn)土層的原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度。

Theundisturbedstructureandnaturalhumidityofthetestsoillayershallbemaintained.試驗(yàn)基坑寬度不應(yīng)小于承壓板寬度或直徑的三倍。宜在擬試壓表面用粗砂或中砂層找平，其厚度不應(yīng)超過(guò)20mm。

Thewidthofthetestfoundationpitshallnotbelessthanthreetimesthewidthordiameterofthebearingplate.Thesurfacetobetestedshallbeleveledwithcoarsesandormediumsandlayer,anditsthicknessshallnotexceed20mm.規(guī)定2

Regulation2一般規(guī)定

Generalprovisions試驗(yàn)基坑寬度不應(yīng)小于承壓板寬度或直徑的三倍，其目的何在?

Thewidthofthetestfoundationpitshallnotbelessthanthreetimesthewidthordiameterofthebearingplate.Whatisitspurpose?以盡量保持半無(wú)限體的受力狀態(tài)，保持無(wú)邊土的側(cè)向約束。

Soastomaintainthestressstateofsemi-infinitebodyasfaraspossibleandmaintainthelateralrestraintofboundlesssoil.一般規(guī)定

Generalprovisions保持試驗(yàn)土層的原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度的目的分別是什么?

Whatisthepurposeofmaintainingtheundisturbedstructureandnaturalhumidityofthetestsoillayersrespectively?一般規(guī)定

Generalprovisions豎向荷載

Verticalload避免擾動(dòng)，受擾動(dòng)的土層承載力會(huì)大大降低

Avoiddisturbance,thebearingcapacityofthedisturbedsoillayerwillbegreatlyreduced豎向荷載

Verticalload土的抗剪強(qiáng)度和受剪時(shí)土中孔隙水消散有關(guān)(尤其對(duì)于含水量較大的土層)

Theshearstrengthofsoilisrelatedtothedissipationofporewaterinthesoilduringshear(especiallyforsoillayerswithhighwatercontent)一般規(guī)定

Generalprovisions土的剪切變形引起土體積變化

Thesheardeformationofsoilcausesthechangeofsoilvolume體積膨脹時(shí)(剪脹)

Volumeexpansion(shearexpansion)體積縮小時(shí)(剪縮)

Volumereduction(shearshrinkage)向外排水

Outwarddrainage向內(nèi)吸水

Inwardwaterabsorption產(chǎn)生負(fù)的孔隙水應(yīng)力

Producenegativeporewaterstress產(chǎn)生正的孔隙水應(yīng)力

Producepositiveporewaterstress改變了剪切面上的有效應(yīng)力和抗剪強(qiáng)度

Changestheeffectivestressandshearstrengthontheshearplane一般規(guī)定

Generalprovisions有效應(yīng)力法在理論上比較嚴(yán)格,

Theeffectivestressmethodistheoreticallystrict,還能夠檢驗(yàn)土體處于部分固結(jié)情況下的穩(wěn)定性。

Thestabilityofthesoilmassunderpartialconsolidationcanalsobetested.剪切面上的有效應(yīng)力

Effectivestressontheshearplane法向應(yīng)力與有效應(yīng)力之間應(yīng)有下列關(guān)系:

Therelationshipbetweennormalstressandeffectivestressisasfollows:剪切面上的孔隙水應(yīng)力

Porewaterstressontheshearplaneσ’=σ-μ剪切面上的法向應(yīng)力(即總應(yīng)力)

Normalstressonthe