平板载荷试验的基本方法
一、试验仪器设备载荷测试设备由:①承压板;②加荷装置;③沉降观测装置等部件组成(图2-1)。1.承压板承压板是模拟基础传力给地基的设备,为了获得比较准确的地基测试参数,理论上承压板的刚度和尺寸应尽量与基础相近。在实测中,刚度相近比较容易达到,采用刚性大的加筋厚钢板或钢筋混凝土板即可;但承压板尺寸与实际基础相近则难于达到,由于整个地基土的测试面积太大,其上施加的总荷载势必加大,既造成试验设备庞大又使试验条件难以达到。而承压板面积太小,则影响地基土沉降量预测和极限荷载值的准确性。图2-1 静力平板载荷试验系统1—承压板;2—量测系统;3—堆载;4—地锚反力系统;5—载荷台;6—混凝土载荷台;7—桁架;8—千斤顶;9—反力拉杆;10—传力柱国内外对承压板尺寸效应作了大量研究,当承压板面积在一定范围内时,沉降值S随承压板直径D增加而加大,但当承压板直径D过小,则出现沉降值S随D减小而增加的现象。而当承压板直径D大于一定值后,沉降值S随D值增加而加大的趋势变得不明显。处于上述两个明显转折点的承压板直径D值分别为30cm和50cm左右,这也是静力载荷试验中经常选用直径30~50cm承压板的原因。承压板是平板载荷试验系统中的重要部件,一般为铸钢件。受现场条件限制,承压板也有采用现场混凝土浇筑和预制两种,其底面一般用厚钢板。对承压板的要求是:要有足够的刚度;满足在加荷过程中承压板本身的变形小;而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起的要求,故其形状一般为圆形(也可为方形)。根据经验,土质松软(如:软土、新近沉积土、人工杂填土)或上硬下软的双层地基土,宜采用较大尺寸;土质较硬时,承压板宜选用较小尺寸;对密实粘性土和砂土,承压板面积一般为1000~2500cm2;对一般土,承压板面积多采用2500~5000cm2。为计算方便,我们给出几种常用不同面积的圆形—方形承压板直径和边长换算值(表2-1)。2.加荷装置加荷装置包括:压力源(千斤顶、堆载物);载荷台架;反力构架等。加荷方式有两种,即:重物静力加荷和液压千斤顶加荷。重物静力加荷法:在载荷台上放置重物(如钢锭、铅块、建筑砌块等),以此向地基土加荷载。此法虽显笨重,劳动强度大,但其荷载稳定,常在大荷载测试时采用。表2-1 圆形—方形承压板直径和边长换算表液压千斤顶反力加荷法:用液压千斤顶加荷,用地锚系统提供反力,其加荷控制及搬运方便,劳动强度相对较小,但可提供的反力有限,故适于小荷载测试。采用液压千斤顶加荷,必须注意两个问题:①液压千斤顶的行程必须满足地基沉降量的要求,必要时,可采用上、下两个千斤顶重叠放置,以增加液压千斤顶行程,来满足特殊地基沉降量要求;②地锚系统反力要大于最大加荷。由于受力后地锚上拔,设备本身变形,千斤顶漏油和承压板下沉,使试验过程中千斤顶的压力不易稳定,会出现压力减退现象。为保持相对恒压,一般采用千斤顶液压自动伺服系统,以保持压力稳定。地锚系统、反力构架或载荷台架,其构件和总体组合强度不能过低,应是试验最大荷载1.5~2倍。3.沉降量测系统沉降量测系统由千分表(以前多使用指针式千分表,现在一般使用带计算机数据接口的电子千分表,既可以观测,又可以实现数据自动采集)及固定支架或沉降传感器及自动记录仪组成。其量测精度不应低于±0.01mm。二、试验要点和要求载荷试验设备重、部件多、试验周期长,因此,要格外注意人身和设备安全。不同类型的仪器都配有其性能和使用说明书,使用前应仔细阅读并要配有专人掌握使用。试验步骤如下:1.检查仪器及配套件性能试验前检查仪器设备的性能是否正常;准备好电源、照明和试验用的各种工具。2.试验点选择要考虑建筑物需要和地基土的特点以及场地条件,进行试验设计和选用适合的试验方式及其承压板面积。载荷试验宜采用圆形刚性承压板,根据土的软硬不同选用合适的尺寸:土的浅层平板载荷试验承压板面积不应小于2500cm2;对软土和粒径较大的填土不应小于5000cm2;土的深层平板载荷试验承压板面积宜选用5000cm2;试验点一般应布置在有代表性的地点、二级以上工程建筑物的重要部位、地基土主要持力层及能够发挥地基潜力的关键土层上。每个场地的试验点不宜少于3个,当场地内土体不均时,应适当增加。3.开挖试坑浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍;深层平板载荷试验的试井直径应等于承压板直径。当试井直径大于承压板直径时,紧靠承压板周围土的高度不应小于承压板直径;当挖至距试验深度15~20cm处预留防扰动保护层,停止快速开挖,用平铲修整至测试深度后,在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平,要求尽快安装试验设备,并减少对土的扰动。4.安装设备现以拉锚(杆)式千斤顶加荷静力平板载荷试验系统为例,简要介绍试验系统的安装:(1)确定建筑场地中的试验点位置,标出试验点的中心位置。要求试验点以2m为半径的场地平整,以便操作和保证有足够和均衡的反力;(2)按照地锚水平拉杆长度,确定各个地锚安装位置并组织安装。安装地锚时,逐一安装地锚水平拉杆并紧固之。施工时,切忌雨水流入试坑。一般应先架设防雨、防晒帐篷,并在帐篷外挖好排水沟;(3)按要求开挖试坑、取样;平整坑底并在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平;(4)用拉线法找出试验中心点,安装承压板(应使承压板轻轻就位,既要水平,又要垂直、居中,最终通过传力柱把试验施加的载荷呈中心荷载方式作用在承压板上)→安装位移传感器→千斤顶→传力柱和拉杆帽→在地锚和传力柱间安装反力拉杆并使之均匀受力→安装电子千分表;(5)进行试验前的全面检查,确认没有问题后,便可开始试验。试验须填写原始记录(表2-2):表2-2 浅层平板载荷原位试验记录表(1)加荷方式:载荷试验加荷方式应采用分级维持荷载沉降相对稳定法(常规慢速法)。有地区经验时,可采用分级加荷沉降非稳定法(快速法)或等沉降速率法。加荷等级宜取10~12级,不应少于8级,荷载量测精度不应低于最大荷载的± 1%;对慢速法,当试验对象为土体时,每级荷载施加后,以间隔5min、5min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降,以后每间隔30min测读一次沉降;当连续两小时每小时沉降量都小于0.1mm时,可认为沉降已达相对稳定标准,可施加下一级荷载。按照经验,各类土的加荷等级增量,可参考表2-3。(2)最终荷载的确定:应根据试验目的、设备条件等而定。如:为了确定地基变形参数、比例界限承载力,或因设备条件限制,则在比例界限压力点出现后,再加压2~3级即可终止;又如,在设备条件允许情况下,为确定地基土承载力,最好做到破坏阶段,以求出地基的极限荷载值。表2-3 各类土加荷等级增量表(3)终止试验条件:当出现下列现象之一者即可认为地基土达到破坏阶段,并可终止试验:①承压板周边的土出现明显侧向挤出,周边土出现明显隆起或径向裂缝持续发展;②本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍,荷载与沉降曲线出现明显陡降;③在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准;④总沉降量与承压板直径(或宽度)之比超过0.06。
建筑专业 什么是静载荷试验? 什么又叫做承载力检测?
静载荷试验:是指在桩顶部逐级施加竖向压力、竖向上拔力或水平推力,观测桩顶部随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,以确定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。
目的:静载试验采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定单桩竖向(抗压)极限承载力,作为设计依据,或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时,尚可直接测定桩周各土层的极限侧阻力和极限端阻力。除对于以桩身承载力控制极限承载力的工程桩试验加载至承载力设计值的1.5-2倍外,其余试桩均应加载至破坏。
承载力检测:是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。(2)是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。
怎样做才能是标准的深层平板载荷试验如题 谢谢了
按深层平板载荷试验标准作。问题是如果在地面上加荷,不管试验深度(即孔井底深度)多深,孔径多大,都只要承压板周围外侧保持0.8m厚土层,做出来的结果都可以认为反映土的深度效应吗?可以作为该土的桩极限端阻力或端阻力特征值吗?这里有什么约束条件,以及根据以往规范反映,桩端土的端阻力极限值随深度增加,其值增加较快,深层平板载荷试验能模拟这种状态吗,
什么是载荷试验法
是指按桩的使用功能,分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力,观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移,根据荷载与位移的关系(即Q~S曲线)判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。它是目前检验桩基(含复合地基、天然地基)承载力的各种方法中应用最广的一种,且被公认为试验结果最准确、最可靠,被列入各国桩基工程规范或规定中。该试验手段利用各种方法人工加荷,模拟地基或基础的实际工作状态,测试其加载后承载性能及变形特征。其显著的优点是受力条件比较接近实际,简单易用,试验结果直观而易于为人们理解和接受;但是试验规模及费用相对较大。根据试验对象可分为地基土浅层平板载荷试验、深层平板载荷试验、复合地基载荷试验、岩基载荷试验、桩(墩)基载荷试验、锚杆(桩)试验;根据加载方式可分为:竖向抗压试验、竖向抗拔试验、水平载荷试验。 试验使用设备:千斤顶 荷重传感器 位移传感器 百分表 对于地基基础设计等级为甲级或地质条件复杂、成桩质量可靠性低的灌注桩所形成的地基及复合地基,应采用进行静载荷试验检验。
急等,复合地基检测中单桩静载试验和复合地基载荷试验之间的比例如何确定
每种试验各做总桩数的0.5%,且均不能少于3个,就可以了,比例多少无所谓。cfg桩检测需要进行单桩承载力和复合地基承载力的抽样检测,一般采用静载试验。单桩是为了检测施工的单根桩的质量和承载力是否达到设计要求,复合地基承载力是为了检测施工后的整合地基的承载力是否满足设计要求和上部荷载的要求。桩和桩间土及垫层一起测,它一般采用用二桩、三桩、四桩的都有,主要是载荷板大小要求不同,它是目前最直接和准确的检验复合地基承力手段。因为复合地基才是直接承受上部荷载的实体。扩展资料:单桩静载试验注意事项(1) 在试验设备、仪器仪表的运输过程中应确保其不损伤,以保证现场测试数据的准确无误。(2) 现场吊装安置加载设备时,应采取必要的安全措施,保证设备的安放位置正确和人员设备的安全。(3) 反力架的安装和焊接要牢固可靠,对于不符合要求的反力装置不能进行正式试验加载工作(4) 反力钢梁在试验中严禁超载,以免发生人员和仪器损坏。(5) 试验现场必须搭起能防雨、遮阳的临时帐篷或设施,以保护仪器设备。(6) 高压油泵等仪器设备应按照就近、方便、安全的原则安放。(7) 测试现场所接电源必须符合临时架设电源线路的要求,禁止乱扯电源、电线,防止漏电、触电等事故发生。参考资料:百度百科-单桩竖向静载荷试验参考资料:百度百科-复合地基
哪些工程必须进行桩基静载试验?
《建筑基桩检测技术规范》3.3.1规定,必须做试桩的情况有三种:1、设计等级为甲级、乙级的桩基;2、地质条件复杂、桩施工质量可靠性低;3、本地区采用的新桩型或新工艺。如果拟建场地已有现成的工程实例,而拟建建筑物的基本情况又基本相同,这时是不需要进行试桩的。扩展资料试桩分三种,分别是设计试桩、施工前试桩和施工结束后试桩。一、设计试桩:根据地质报告及当地经验,选定桩型及单桩竖向承载力特征值。目的一是进一步确定所选桩型的施工可行性,避免桩机全面进场后发现该桩型不适合本场地施工或发现桩承载力远小于地质报告提供的计算值,此时再改桩型就会拖工期且增加费用。二是根据单桩竖向静荷载试验确定单桩竖向承载力特征值。由于地质报告提供的数值往往偏于保守,所以可以根据静载报告提高桩承载力,减少桩数。采用静压桩施工方法时,施工压桩力与单桩承载力特征值有关系,但不是绝对的,要根据经验及地方标准,可以是特征值的1.5~2.5,只要静载试验满足要求即可,全面施工时施工压桩力就可以采用试桩标准。二、施工前试桩:根据工程实际情况,决定是否做施工前试桩。施工前试桩可以保留为工程桩。其中,根据规范必须做施工前试桩的情况有以下三种:1、设计等级为甲级、乙级的桩基;2、地质条件复杂、桩施工质量可靠性低;3、本地区采用的新桩型或新工艺。三、施工结束后试桩:根据地质报告及当地经验,选定桩型及单桩竖向承载力特征值,全面施工后随机抽取一定桩数进行动测及静载荷试验,验证桩身质量即单桩竖向承载力特征值满足设计要求,不满足时要采取补强措施。 所有工程在桩基施工完毕后都要进行施工试桩,根据试桩报告进行质量评定及验收。参考资料来源: 百度百科—试桩
静载荷试验和浅层平板试验是一回事吗?
静载荷试验和浅层平板试验不是一回事。静载荷试验和浅层平板试验有3点不同:一、两者的试验目的不同:1、静载荷试验的目的:确定单桩竖向(抗压)极限承载力,作为设计依据,或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价。2、浅层平板试验的目的:确定地基土承载力、确定地基土的弹性模量、确定地基土的基床反力系数 、估算地基土的不排水抗剪强度 。二、两者的试验方法不同:1、静载荷试验的方法:按桩的使用功能,分别在桩顶逐级施加轴向压力、轴向上拔力或在桩基承台底面标高一致处施加水平力,观测桩的相应检测点随时间产生的沉降、上拔位移或水平位移。根据荷载与位移的关系(即Q~S曲线)判定相应的单桩竖向抗压承载力、单桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方法。2、浅层平板试验的方法:在拟建建筑物场地上将一定尺寸和几何形状(圆形或方形)的刚性板,安放在被测的地基持力层上,逐级增加荷载,并测得每一级荷载下的稳定沉降,直至达到地基破坏标准,由此可得到荷载(p)-沉降(s)曲线(即p-s曲线)。三、两者的试验加载要求不同:1、静载荷试验的加载要求:每级加载为预估极限荷载的1/10-1/15,第一级可按2倍分级荷载加荷;每级加载后间隔5、10、15min各测读一次,以后每隔15min测读一次,累计1h后每隔30min测读 一次。每次测读值记入试验记录表。2、浅层平板试验的加载要求:加荷分级不应小于8级,最大加荷量不应少于设计要求的2倍。每级加载后,按间隔10min,10min,10min,15min,15min测读一次沉降,以后间隔半小时测读一次沉降量,当连续2小时内,每小时沉降量小于0.1mm时,则认为已经趋于稳定,可加下一级荷载。参考资料来源:百度百科-静载荷试验参考资料来源:百度百科-静载试验参考资料来源:百度百科-浅层平板载荷试验
通过现场载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标
评价土体力学指标需要的参数有压缩系数、压缩指数、压缩模量、变形模量、前期固结压力、饱和抗剪强度、不饱和抗剪强度、相对密度等。
获取土体力学指标需要参数的方法:
1、基底沉降:采用沉降板上接双套管,按四等水准测量的标准进行测量。
2、地基孔隙水压力:采用钻孔预埋钢弦式孔隙水压力计并用频率仪测量。
3、地基分层压缩变形:采用预埋分层沉降测管及磁性环,用电磁式沉降仪进行观测。
4、地基侧向位移监测:采用预埋测斜管,用测斜仪进行测量。在处理区外布置侧向位移测孔,同时监测回填石料对海堤的影响。
5、现场十字板及取土试验:采用预埋十字板孔用现场十字板剪切仪进行测试。
6、现场载荷板试验:检测回填后的基础承载力。
静力载荷测试成果的应用
载荷测试的主要成果是压力-沉降量曲线(即P-S曲线)和变形模量。其成果主要用来确定地基容许承载力和预估建筑物的沉降量。其他应用,有待今后不断丰富和发展。(一)确定地基容许承载力(或承载力标准值fk)在确定地基土的容许承载力时,通常要考虑两个因素,即:在多大荷载作用下地基土的变形达到逐渐稳定状态;所产生的变形是否影响建筑物的正常使用。利用载荷测试成果确定地基承载力的方法,是以P-S曲线的特征点所对应的压力作为基本依据的。这两个特征点可以把P-S曲线分为三段,分别反映了地基土在逐级受压以至破坏的三个变形阶段,即直线变形阶段、剪切变形或塑性变形破坏阶段、整体剪切破坏阶段(可参见图4—3中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区)。①在直线变形阶段,地基土所受压力较小,主要是压密变形或似弹性变形,地基变形较小,处于稳定状态。直线段端点所对应的压力即为比例界限P0,可作为地基土的容许承载力。此点靠近塑性变形破坏阶段,和临塑荷载(由理论计算得来)Pcr很接近。②当压力继续增大超过比例界限时,在基础(或承压板)边缘出现剪切破裂或称塑性破坏。随压力继续增大,剪切破裂区不断向纵深发展,此段P-S关系呈曲线形状。曲线末端(为一拐点)所对应的压力即为极限界限,可作为地基土极限承载力P1。可通过极限承载力除以一定的安全系数(一般取2.5—3.0)的方法确定地基土容许承载力。③如果压力继续增加,承压板(或基础)会急剧不断地下沉。此时,即或压力不再增加,承压板仍会不断急剧下沉,说明地基发生了整体剪切破坏。上述确定地基容许承载力的方法,一般适用于低压缩性土,地基受压破坏形式为整体剪切破坏,曲线上拐点明显。对于中、高压缩性土,地基受压破坏形式为局部剪切破坏或冲剪破坏,其P-S曲线上无明显的拐点。这时可用P-S曲线上的沉降量S与承压板的宽度(或换算成直径)B之比等于0.02时所对应的压力作为地基土容许承载力。对砂土和新近沉积的粘性土,则采用S/B=0.010—0.015时所对应的压力为容许承载力。(二)确定湿陷性黄土的湿陷起始压力我国北方广泛分布着一种特殊土——黄土,其工程性质的一个显著特点是,有些黄土具有湿陷性,即在一定压力作用下,黄土受水浸湿后,结构迅速破坏,产生显著附加沉降(陷)的性能。不言而喻,它对工程建筑构成了致命危险。因此,在黄土地区进行工程地质勘察时,必须查明建筑场区有无湿陷性黄土存在;如有,则要确定是自重湿陷还是非自重湿陷,非自重湿陷性黄土的起始压力是多少。定量而准确地回答这些问题,最直接可靠、常用的方法就是黄土浸水载荷测试。1.黄土浸水载荷测试的基本要求(1)承压板面积不小于5000cm2;(2)压力增量取预估湿陷起始压力的1/5,或采用10—20kPa;(3)承压板以外的试坑面积须铺设5—10cm厚的砂砾石滤层;(4)坑内注水,坑内水面应高于滤层顶面3cm;(5)沉降观测装置的固定点不得受浸水影响。2.黄土浸水载荷测试方法确定湿陷性黄土的湿陷起始压力Psh的浸水载荷测试可细分为单线法、双线法和饱水单线法,可根据需要和条件选用。(1)多点单线法:在同一土层中不少于三点(点距≤6m),分别做天然湿度下的载荷测试,加载到预定的浸水压力(各点的浸水压力可分别采用预估的湿陷起始压力、大于和小于预估湿陷起始压力50kPa)。稳定标准,采用相对稳定法,即将每个载荷测试的地基土浸水,测定浸水后的稳定沉降量,直至每小时的沉降量不大于0.1mm为止。则与每一级压力等级相当的湿陷下沉量Ssh为土体原位测试机理、方法及其工程应用式中:S——天然条件下的沉降量(mm);Sw——浸水条件下的沉降量(mm)。最后绘制P-Ssh曲线(见图4—4)。取曲线转折点所对应的压力即为湿陷起始压力Psh;如转折点不明显,则取Ssh/B=0.02所对应的压力作为湿陷起始压力(B为承压板宽度)。(2)饱水单线法:只做一个载荷测试。将设备安装好后,即向试坑内浸水,使3.5倍承压板直径(或宽度)深度内的土层达到饱和。采用饱和含水量作为饱和标准指标,即浸水后土层含水量达饱和含水量(计算得到)的85%—90%时就认为是饱和了。然后,按相对稳定法进行载荷测试,绘出P-Sw曲线,Sw为饱水情况下承压板的下沉量。湿陷起始压力的求法同单线法。(3)双线法:在同一土层的不同地点(点距≤6m)分别做两个试验。一个试验按相对稳定法在天然湿度下进行;一个试验按饱水单线法在浸水条件下进行。两试验点应采用相同的压力增量。结果可得到在同一级荷载(压力)下的三个不同沉降量,即天然湿度下的沉降量、浸水条件下的沉降量及后者减去前者的湿陷量Ssh。最后,绘制P-Ssh曲线。求湿陷起始压力的方法同多点单线法,详见图4—5。以上列出了三种黄土浸水载荷测试方法。饱水单线法只需做一点,不受土层均匀程度差别的影响;多点单线法可在某一预定压力时浸水,对测定某级压力的浸水湿陷量比较合适;双线法在理论上可以测定最大压力以内任一压力的湿陷量,对全面观察土层在不同压力下的湿陷性是较经济的方法。由于双线法和多点单线法要进行平行试验,受土层的不均匀性影响较大。须说明的是,当P-Ssh曲线上出现两个转折点时,可取两个转折点之间的中值所对应的压力作为湿陷起始压力;当曲线上无明显转折点时,可根据曲线形态取Ssh≥0.02B所对应的压力作为湿陷起始压力。对湿陷性小的土,取值大些;对湿陷性较大的土,取值小些。图4—4 多点单线法求湿陷起始压力图4—5 双线法求湿陷起始压力(三)计算基础的沉降量直接利用原位测试成果,特别是载荷试验成果计算地基的变形量,较据室内试验得出的压缩模量计算更接近于实际。前者在国外应用甚广。原苏联规定,用载荷试验的变形模量计算地基变形量;日本用P-S曲线先算出地基系数,然后计算沉降量;欧美国家也有类似情况。我国曾习惯于用压缩模量指标采用分层总和法计算地基沉降量,结果和实际沉降量差别较大。1974年颁布的《工业与民用建筑地基基础设计规范》(TJ7-74),在分层总和法的基础上提出了一个较为简便的计算公式,根据我国多年的建筑经验,在公式前加了一个经验系数,以修正理论计算的误差。尽管如此,仍不如采用原位测试得到的土的变形模量进行计算更符合实际。当建筑物基础宽度两倍深度范围内的地基土为均质时,可利用载荷测试沉降量推算建筑基础的沉降量:对砂土地基 对粘性土地基 式中:Sj——预估的基础沉降量(cm);S——载荷与基础底面压力值相等时的载荷测试承压板的沉降量(cm);b——基础短边宽度(cm);B——承压板宽度(cm)。
秘密载荷试验的目的是什么?
1989年下半年至1990年,美国航天飞机曾在空间进行过3次秘密的载荷试验。这些秘密载荷是人的脑壳。它们都是自愿献身科学研究的人生前捐赠的。进行这项试验的目的,是测定宇航员在航天器中实际受到环境辐射的程度,以评定宇航员在空间飞行时的健康风险和制订相应的管理办法。试验前,科研人员先将捐赠来的脑壳分割成若干厚2.64厘米的片段,再把一百多个辐射计和核示踪检测器插入头骨里。然后,将这些片段重新装配起来,并用能模拟人头部皮肤和组织的特制塑料覆盖好,使之如同真人的头部一样。被试验的脑壳安放在航天飞机驾驶舱中段右侧靠近宇航员睡袋的下方。当航天飞机着陆后,空间中心医学部的科研人员就可根据收集到的实际辐射量数据来作分析研究。在对人脑壳进行空间试验后,研究人员还将按计划把人的遗体带到空间去,安装上更先进的测试仪器,进一步测定环境辐射对人体器官和组织的影响。这项秘密试验的结果将可用于合理安排空间站的任务,以及确定载人飞船飞往月球或火星的飞行时间和在这些星球上可逗留的时间。
试验检测的目的和意义
目的、意义: 利用标准化的击实仪具,试验出土的最佳含水量及其最大干密度,并以该指标评定路基填土的压实质量和指导路基填土的施工。实验,指的是科学研究的基本方法之一。根据科学研究的目的,尽可能地排除外界的影响,突出主要因素并利用一些专门的仪器设备,而人为地变革、控制或模拟研究对象,使某一些事物(或过程)发生或再现,从而去认识自然现象、自然性质、自然规律。路基是轨道或者路面的基础,是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物。路基的主要作用是为轨道或者路面铺设及列车或行车运营提供必要条件,并承受轨道及机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载,同时将荷载向地基深处传递与扩散。在纵断面上,路基必须保证线路需要的高程;在平面上,路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。在土木工程中,路基在施工数量、占地面积及投资方面都占有重要地位。
多层房屋人工挖孔桩需不需要做载荷板试验?
多层房屋人工挖孔桩需要做载荷板试验。
载荷板试验就是在欲试验的土层表面放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级施加荷载,每级荷载增量持续时间相同或接近,测记每级荷载作用下荷载板沉降量的稳定值,加载至总沉降量为25mm,或达到加载设备的最大容量为止,然后卸载,记录土的回弹值,持续时间应不小于一级荷载增量的持续时间。根据试验记录绘制P-S的关系曲线。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。
螺旋板载荷测试
(一)概述螺旋板载荷测试是近20年来由常规的平板载荷测试演变而来的。它是将一个螺旋形的承载板(类似于地锚),借用机械或人力旋入地面以下预定的深度后,通过传力杆对螺旋形承载板施加荷载,并观测板下地基土体受压后板的位移,从而获得地基土的应力-应变-时间的关系曲线,通过计算可以求得地基土不同深度处的承载力、模量值、固结系数和软粘土的不排水抗剪强度等设计参数。(二)螺旋板载荷测试仪器设备目前,由华东电力设计院研制,由浙江省温岭市南光地质仪器厂生产的WDL型螺旋板载荷测试仪(图4—6)已批量生产。它由以下几部分组成。图4—6 WDL型螺旋板载荷测试仪结构及安装图1—螺旋承压板;2—测力传感器;3—传力杆;4—传力接杆(长短各一);5—反力地锚;6—加长接杆;7—工字大梁;8—横支梁;9—磁性表座;10—机电百分表;11—液压千斤顶;12—千斤顶座;13—沉降支板;14—表座托板;15—小地锚(1)加压部分:液压千斤顶、千斤顶头、顶座,传力杆及其长短接杆等。(2)反力装置:由直径为300mm大地锚4个及其加长锚接杆、横支梁、工字大梁等组成反力架。(3)沉降观测装置:2个小地锚,表座托板构成沉降支架,将磁性表座、机电百分表安装其上。(4)测压仪器:电阻应变式传感器安装在螺旋板上,由五蕊插头座通过四蕊屏敝电缆跟地面上二次仪表联接(二次仪表可采用电阻应变仪、数字测力仪、微机等)。(5)螺旋承压板为规定的几何形状与尺寸的圆形板。有适合软土、硬土的几种板型。通常型板:φ160mm,钢板厚5mm,截面为200cm2,螺距为40mm。特殊板型有:φ252mm,截面为500cm2,螺距为65mm;φ113mm,截面为100cm2,螺距为25mm。(三)安装与调试1.室内准备(1)螺旋板探头率定:①接好仪表,将板头放入水中,观察其绝缘性(可放入15m深水中观测7d);②将板头放在率定架上,观察加载与读数的线性关系,并写出率定报告。(2)检查其它部件完好情况。(3)将承压板的方榫插入板头传感器下端方孔中,须上下滑动自入;再用一根约3mm软金属丝(硬粘土可用钴丝,软粘土用保险丝)插入连接后的销孔中,这样使承压板与传感器连成一体,便可带到现场试验。2.安装(1)平整测试场地,择定测试孔。(2)按测试孔位置,规划反力系统和沉降装置的安装位置;然后用下锚机或人力旋下4个大地锚和沉降支架2个小地锚,并再安装上各自组件。(3)将传力杆贯串4芯电缆,并跟传感器和承压板连成一体,用人力或下锚机将其旋到既定测试深度。(4)调整好传力杆顶部至载荷大梁间的距离,使其恰好能安装加压部分(液压千斤顶、顶头、顶座等)。先在传力杆上固定沉降支板,然后将液压千斤顶部分装上。(5)在沉降支架上装上磁性表座及机电百分表。调整机电百分表量测头跟沉降支板接触的距离。(6)将电缆接上二次仪表,按规定预热,并调零。3.操作(1)按应力法、应变法进行操作(详见测试方法)。(2)孔内完成一个点的深度测试后,再加接传力杆,将螺旋承压板旋到下一个测试深度。一般点距等于或大于1m,特殊需要也不应小于0.75m。当土质均匀,层厚较大时,点距可取2—3m。(3)当一个测试孔预定各点深度测试全部完成后,可用人力或机械力将传力杆上拔,拉出地面;将承压板与传感器连接的插销(软金属丝)拆断,此时承压板弃于孔内(因承压板造价低,弃了经济上划算)。(四)测试方法WDL型螺旋板载荷测试有应力法和应变法二种。1.应力法用压力控制沉降与时间的关系。将土作为弹性体来考虑,以较密实的有一定固结强度的粘土和砂性土为主。按稳定时间的不同又分为慢速法和快速法。(1)慢速法(相对稳定法):试验方法与要求可参照一般平板载荷测试进行。(2)快速法(等速加荷法):分级施加荷载,每级荷载保持5min—2h,每级荷载增量取预估极限承载力的1/10。2.应变法定时控制沉降速率,测定压力变化,将土作为塑性体考虑,以软粘土、淤泥为主。以相等沉降速率来控制加载速率,连续加载,直至土体破坏,并同时按沉降量间隔测记压力值。对沿海地区灵敏度高的饱和软粘土,沉降速度一般以0.25—0.5mm/min为宜;对一般粘性土、软粘土,可采用0.5—2.00mm/min。3.测试方法选择原则(1)试验目的主要是评价地基土的承载力时,可选用应力法中的快速法或应变法。(2)当试验目的是计算地基土的模量(变形模量、压缩模量、固结系数)时,可选用应力法中的慢速法。(3)当试验目的是计算地基土的不排水抗剪强度和不排水模量时,可采用应变法。4.维护保养(1)完成一个场地的全部试验后,须对全套设备分系统仔细揩擦清洗,绝对不许有泥污粘附现象。清理后,须涂油防锈,有条不紊地按系统分箱放置。(2)对螺旋板传感器、机电百分表、电子秒表及二次数显仪表,切要放在干燥地方,妥善保管,严禁碰撞与曝晒。(五)资料整理1.应力法相对稳定法,一般应绘制荷载与沉降量关系曲线(P-S),沉降量与时间对数关系曲线(S-lgt),绘制方法与要求可参照平板测试。可将同一孔内不同深度试验点的P-S曲线绘于同一张图上,以便相比较。等速加荷法,一般只绘制P-S曲线。当需要计算固结系数时,应绘制荷载级的 曲线,即以沉降量S(单位取mm)为纵坐标,以时间的平方根 (单位取“分”或“秒”)为横坐标。2.应变法一般应绘制P-S曲线,方法同应力法。(六)试验成果的应用1.P-S曲线上各特征值的确定(见图4—7)(1)原位上覆压力P0:为P-S曲线初始直线段的起点,确定方法是将P-S曲线上初始直线段延长,与P轴相交,其交点即为P0值。在此压力之前,螺旋承压板应该没有或只有极小的沉降。但在实测曲线上,往往显示在P0压力时就测得了一定量的沉降,这是由于螺旋承压板在旋入土中时对土的扰动所致。(2)临塑压力Pf:当P-S曲线上有明显的直线段时,一般将初始直线段终点所对应的压力作为临塑压力Pf,又称比例界限值。(3)极限压力Pu:将P-S曲线末直线段起点所对应的压力定为极限压力Pu。以上特征值,也可参照平板载荷试验中的方法来确定。图4—7 螺旋板载荷测试曲线2.求地基承载力用螺旋板载荷试验同样可以求地基承载力。其方法是将P-S曲线改为P-S/d曲线,用S/d=0.02来确定承载力,d为螺旋板直径。当螺旋板沉降量与其直径之比为2%时,所对应的压力即为地基容许承载力(地基承载力标准值)。铁三院冯宗禹和华东电力设计院陈继成等对比了用螺旋板与平板载荷试验求得的地基容许承载力值,其结果是一致的或近似的。证明应变法螺旋板载荷测试适合于在工程勘察中大量使用,且可大大缩短观测时间,有推广和实用价值。3.求模量(1)当采用等沉降速率法加荷时,可求土的不排水变形模量Eu,公式为:土体原位测试机理、方法及其工程应用式中:k——沉降系数,k=0.6—0.75;系数为0.6时,相当于螺旋板与土为完全粘结;为0.75时,相当于两者无粘结;△P/△S—P-S曲线初始直线段的斜率;R——螺旋板半径(cm)。(2)当采用沉降稳定法加荷时,可求出土的排水模量E,即:土体原位测试机理、方法及其工程应用式中,P和S100分别为施加的压力和固结完成后的最终沉降量;R为螺旋板半径。4.求土的径向排水固结系数根据各级荷载下的螺旋板的沉降量S与时间t值绘制 曲线(图4—8)。由图上t90可计算径向排水固结系数Ch。土体原位测试机理、方法及其工程应用式中,t90为固结度达90%时的时间(s)。延伸 曲线初始直线段与S轴的交点,过此交点做一1.31倍初始直线斜率的直线,与 曲线的交点的横坐标即为t90(图4—5)。土体原位测试机理、方法及其工程应用5.求地基土的不排水抗剪强度Cu土体原位测试机理、方法及其工程应用式中:Pj——所施加的极限荷载;Nk——系数,其值为9—11.35。(七)地基土体扰动问题Selvadrai研究认为,如果对螺旋承压板有关部件的尺寸选择适当(例如c/R=0.125,b/R=0.02,t/R=0.02;其中,c为轴杆半径;R为螺旋板半径,t为螺旋板厚度,b为1/2螺距),就可以使旋转螺旋板入土时对土体产生的扰动最小。但目前国内生产的螺板尺寸均未达到上述要求,所以旋入时对土体的扰动可能偏大。也可以使螺板旋入一圈的进尺与其螺距一致,使二者同步。这一措施对硬粘性土或密实砂层特别重要,可减少对土层扰动程度,提高测试精度。