螺旋板载荷试验浅析

螺旋板载荷试验浅析

于飞,林树杰

于飞；林树杰（哈尔滨市勘察测绘研究院，哈尔滨150010）

摘要：本文通过笔者在工作中的心得体会，对螺旋板载荷试验的试验步骤、资料分析进行了陈述，仅供同行参考。

关键词：螺旋板载荷试验；变形模量；地基承载力特征值

中图分类号：TH69文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）09-0018-01

0引言

由于城市的不断发展，高层建筑层出不穷，对原本的工程勘察要求也在不断提高，普通的浅层平板载荷试验已经不能满足工程的要求，迫使岩土工程勘察中的测试手段不断完善，螺旋板载荷试验这种试验深度范围较大的测试手段也较多的应用在高层建筑的岩土勘察当中，笔者将工作中的经验总结本文，供同行参考。

1试验方法

螺旋板载荷试验是将一螺旋型的承压板用人力或机械旋入地面以下的预定深度，通过传力杆向螺旋形承压板施加压力，测定承压板的下沉量，其深度可达10-15米，可测求地基土的压缩模量、固结系数、承载力等指标。

试验时应按如下步骤进行：

1.1在所需进行试验的位置进行钻孔，当钻至试验深度上20-30cm处，停止钻进，清除孔底受压或受扰动土层。

1.2将螺旋板连接在传力杆上旋入土层，螺旋板入土时，应按每转一圈下入一个螺距进行操作，减少对土的扰动。螺旋板与土层的接触面应加工光滑，可使对土体的扰动大大减少。

1.3在测试点周围将反力锚旋入周边土层，固定好反力梁，将油压千斤顶与反力装置安装好，将测读承压板位移的两个百分表安装好，确保测读准确。将测力传感器连接线与数显仪正确连接并调校正确。

1.4用油压千斤顶对载荷板分级加压，对砂土、中低压缩性的粘性土、粉土宜采用每级50kPa，对于高压缩性土宜采用每级25kPa。第一级荷载可视土层性质适当调整。一般情况下砂类土为100kPa、粘性土为50kPa、高压缩性土为25kPa

1.5每级加荷后，按间隔时间10、10、10、15、15min，以后每隔半小时读一次承压板沉降量，当连续两小时，每小时沉降量小于0.1mm时，则达到相对稳定标准，可施加下一级载荷。

1.6满足下列条件时可终止加载：①沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过0.06d（d为承压板直径）；②某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；③当出现本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍；④当持力层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。

1.7试验精度：位移量测的精度不应低于±0.01mm；荷载量测精度不应低于最大荷载的±1%；同一试验孔在垂直方向的试验点间距应大于1m，以保证试验的准确性。

2资料整理

2.1地基土的承载力特征值的确定。根据p-s曲线上的特征点（P0、Py、Pu）可评定地基土的承载力。P0相当于上覆土的自重压力，Py相当于试验深度处的地基土承载力容许值，Pu相当于试验深度处地基承载力极限值。

①当p-s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；即fak＝Py-P0。②当满足终止加载条件前三条时，其对应的前一级荷载定为极限荷载Pu，当该值小于对应比例界限的荷载值Py的2倍时，取极限荷载的一半；即fak＝Pu/2且Pu<2Py。③当不能按比例界限和极限荷载确定地基土承载力时，可取s/d=0.01-0.015所对应的荷载值，但其值不应大于最大加载量的一半。

同一土层参加统计的试验点不应少于3个点，当试验实测值的极差不超过平均值的30%时，取此平均值为该土层的地基承载力特征值。所确定的地基承载力特征值不再进行基础埋深的地基承载力修正。

2.2计算变形模量E0：

E0=ωpd/s

E0—变形模量（MPa）；ω—与试验深度和土类有关的系数，可根据《工程地质手册》（第四版）表3-5-4查取；d—承压板直径（m）；p—p-s曲线线性段的压力（kPa）；s—与p对应的沉降量（mm）。

2.3计算固结系数Cr：按每级荷载下的沉降量s与时间的平方根绘制曲线。根据s-曲线可估算土不同固结度的固结系数。根据一维轴对称径向排水的固结理论，导得径向固结系数Cr为：Cr=T90R2/t90

Cr—径向固结系数（cm2/min）；R—螺旋板半径（cm）；T90—相当于90%固结度的时间因子，取0.335。

t90—完成90%固结度的时间（min），可用作图法求得：过s-曲线初始直线段与s轴的交点，做1.31倍初始直线段斜率的直线，交s-曲线的交点，其对应的时间为完成90%固结度的时间t90。

以上为本人在螺旋板载荷试验实际工作中的一点总结，供同行参考，如有错漏，还望指正。

参考文献：

[1]GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.

[2]工程地质手册[M].第四版.北京：中国建筑工业出版社.