CN106368202A - 一种载荷试验装置及其试验方法 - Google Patents

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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
    • E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil

Abstract

本发明公开了一种载荷试验装置及其试验方法。所述载荷试验装置包括承压板（1）、液体柱压力加载装置（2）、荷载测量装置（3）、沉降观测装置（4）、移动式反力装置（5）共五个部分组成。采用本发明提供的一种载荷试验及其试验方法进行试验，与常规载荷试验的重物式装置比具有易于安装和加载方便的优势，与千斤顶类反力式装置比具有加载稳定、测试简易的优势，尤其适用于各类土层的载荷试验。

Description

一种载荷试验装置及其试验方法
技术领域
本发明涉及到地基承载力测定试验的一种载荷试验装置，特别是涉及到一种由液体柱加载的平板载荷试验装置。本发明涉及到平板载荷试验的试验方法。
背景技术
载荷试验包括平板载荷试验和螺旋板载荷试验。它是在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，观测地基土的承受压力和变形的原位试验。其成果一般用于评价地基土的承载力；也可用于计算地基土的变形模量。平板载荷试验适用于各类地基土。它所反映的相当于承压板下1.5～2.0倍承压板直径(或宽度)的深度范围内地基土的强度、变形的综合性状。
目前，常用的平板载荷试验的加载装置有重物式装置和反力式装置。重物式装置具有压力源稳定的优点，但存在载荷台架难以安装在承载板中心的困难和重物块堆放过程要小心保持载荷台架平衡及受力在轴心的困难；反力式装置具有重物块堆放简易的优点，但由于采用千斤顶等液压荷载源，其压力稳定性受到液压封闭性、液压脉动及迟滞爬行等方面的影响。此外，无论是重物式装置还是反力式装置，加载装置的现场准备和安装都需耗费较长的工时。公路工程地质勘察过程中因勘察点布置的密度不大，难以全部查明局部分布的软弱地基，公路路基及桥涵地基施工过程中常常会发现漏勘的局部软弱地基段。由于现有平板载荷试验的试验准备需耗费较长的工时，而公路施工一般工期较紧，这就限制了平板载荷试验在施工期间勘察的应用。目前公路施工过程中对漏勘的局部软弱地基段常常采用简易的触探试验来评价地基承载力。
为了扩展平板载荷试验在公路路基施工过程中的应用，提高公路施工过程中软弱地基地基承载力评价水平，有必要研发一种试验准备简单、易于安装、加载方便和稳定的平板载荷试验装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是开发出一种试验准备简单、比重物式装置易于安装而比反力式装置加载更稳定的新型平板载荷试验装置。
本发明采用移动式反力装置5以克服传统平板载荷试验装置试验准备工时长的缺点；本发明针对软弱土基承载力不大的特点，采用液体柱压力加载装置2，通过增加液体柱高度来实现加载，避免了液压脉动引起的加载不稳定及计算地基土的变形模量试验时的加载不便；本发明通过直接观测承压板上的液体柱高程来计算施加荷载量，简化了试验设施。
本发明采用移动式反力装置5可由公路路基施工常用的挖掘机改造而成，但宜采用自重在25吨的中型挖掘机，试验时可将挖斗伸直，以便达到6米以上的高度，为液体柱压力加载装置2中的定滑轮16提供支架固定点。
本发明采用所述液体柱压力加载装置2进行加载，只要将液体箱加载至足够高度，就能提供所需荷载。挖掘机可提供高度在6米以上的加载液体箱的支架固定点，采用汞作为液体柱压力中的液体，则所述液体柱压力加载装置2能提供6米以上汞柱压力的最大荷载，大约为6000mm*133.3Pa/mm=799800Pa。由于一般黏性土和砂类土的地基容许承载力通常依序在500KPa、600KPa以下的范围，而软弱地基则更低，因此，所述液体柱压力加载装置2能为一般黏性土和砂类土的平板载荷试验提供足够大的荷载。另一方面，当采用面积为0.25m2的承载板时, 25吨的挖掘机已能提供远大于799800Pa的反力，因而，由自重在25吨的中型挖掘机作为移动式反力装置5能为一般黏性土和砂类土的平板载荷试验提供足够大的反向荷载。
由于本发明采用液体柱压力加载，只要改变液体柱高度就能实现加载和卸载，同时，只要测定液体柱高度就能准确计算载荷大小，只要保持液柱高度不变，就能保持加载稳定，因此，采用本发明提供的装置进行平板载荷试验具有加载方便、稳定和测试简单的显著优点。
综上所述，本发明提供的一种载荷试验装置，采用自重在25吨的中型挖掘机改装成所述的移动式反力装置5和在挖掘机上加挂所述的液体柱压力加载装置2进行软弱地基及一般黏性土和砂类土的地基容许承载力的测定是可行的。本发明采用挖掘机改装成所述的移动式反力装置5大大简化了平板载荷试验的准备工作和节省了试验准备时间，同时，本发明采用所述液体柱压力加载装置2使得采用本发明提供的载荷试验装置进行平板载荷试验具有加载方便、稳定的显著优点。
附图说明
图1是一种载荷试验装置的大样图
具体试验方法
下面结合附图和具体试验步骤对本发明的试验方法进行说明。参见图1，按如下步骤进行试验。
1)试坑场地选择和开挖参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.1.1。
2)设备安装参照图1，其次序与要求如下：
① 安装承压板：安装承压板前应整平试坑面，铺约1cm厚的粗砂垫层，并用水平尺找平，承压板与试验面平整接触；
② 安装反力装置：将已改成装移动式反力装置5的挖掘机缓慢开入试坑上方，其中心应与承压板(2)中心一致。当试坑表层土层过软时，应在挖掘机轮迹部位加铺0.5m厚的碎石垫层,并避免对试坑底部的应力扰动；
③ 安装沉降观测装置4：其固定点应设在不受变形影响的位置处，沉降观测点应对称设置；
④ 安装液体柱压力加载装置2：将液压泵6中心移至承压板1中心，保持液体箱7处于移动式反力装置5的底板以下，避免对承压板1施加压力；
⑤ 安装荷载测量装置3：转动手轮8带动定滑轮上的绳索，将液体箱7的汞液面抬升至超过5mm，至位移稳定；通过设置在液体箱7中汞液面上的浮板14上的针孔式摄像头11拍摄汞液面在箱壁上毫米级玻璃测尺12的高度；通过荷载测量装置3中的电脑13计算汞液面距箱顶距离9；用悬垂测线15测定液体箱7顶面与承压板1的距离10；将距离10减除汞液面距液体箱7顶面的距离9即为汞柱零位高度（h0）；将沉降观测装置4中的观测位移计或百分表调零。
3)试验点应避免冰冻、暴晒、雨淋，必要时设置工作棚。
4)按（hi- h0）（mm）*133.3（Pa/mm）=Pi(Pa)计算所需施加荷载Pi对应的汞柱高度（hi）；转动手轮8带动定滑轮上的绳索，将液体箱7抬升至高度（hi），参考汞柱零位高度（h0）的计算方法计算高度（hi）；注意保持转速缓慢、均匀，以避免液压迟滞和脉动对试验的影响。
5)荷载一般按等量分级加压，并保持静力条件和沿承压板中心传递。
6)每级荷载增量预估及稳定标准参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.3.4和3.3.5。
7)应按时、准确观测沉降量，试验一般宜进行至试验土层达到破坏阶段终止，每级荷载下观测沉降的时间及终止试验的条件参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.3.6和3.3.7。
8)当需要卸载观测回弹时，每级卸载量可为加载量的两倍，历时1h，每隔15min观测一次。荷载安全卸除后继续观测3h。
9)计算和作图参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.4。
10） 记录参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.5。

Claims (2)

1.所述的一种载荷试验装置是指采用置于移动式反力装置（5）和承压板（1）间的液体柱压力加载装置(2)进行试验加载、采用增加液体柱高度实现加载、通过直接观测承压板上的液体柱高程来计算施加荷载量的一种载荷试验装置；所述移动式反力装置(5)由挖掘机改装而成；所述液体柱压力加载装置(2)中的液体为汞。
2.根据权利1所述的一种载荷试验装置（图1）的试验方法，其试验步骤特征是：1）试坑场地选择和开挖参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.1.1；2）设备安装参照图1，其次序与要求如下：①安装承压板，安装承压板前应整平试坑面，铺约1cm厚的粗砂垫层，并用水平尺找平，承压板与试验面平整接触；②安装反力装置，将已改成装移动式反力装置(5)的挖掘机缓慢开入试坑上方，其中心应与承压板(2)中心一致，当试坑表层土层过软时，应在挖掘机轮迹部位加铺0.5m厚的碎石垫层,并避免对试坑底部的应力扰动；③安装沉降观测装置(4)，其固定点应设在不受变形影响的位置处，沉降观测点应对称设置；④安装液体柱压力加载装置(2)，将液压泵(6)中心移至承压板（1）中心，保持液体箱（7）处于移动式反力装置（5）的底板以下，避免对承压板（1）施加压力；⑤安装荷载测量装置（3），转动手轮（8）带动定滑轮上的绳索，将液体箱（7）的汞液面抬升至超过5mm，至位移稳定，通过设置在液体箱（7）中汞液面上的浮板（14）上的针孔式摄像头（11）拍摄汞液面在箱壁上毫米级玻璃测尺（12）的高度，通过荷载测量装置（3）中的电脑（13）计算汞液面距箱顶距离（9），用悬垂测线（15）测定液体箱（7）顶面与承压板（1）的距离（10），将距离（10）减除汞液面距液体箱（7）顶面的距离（9）即为汞柱零位高度（h0），将沉降观测装置（4）中的观测位移计或百分表调零；3)试验点应避免冰冻、暴晒、雨淋，必要时设置工作棚；4）按（hi- h0）（mm）*133.3（Pa/mm）=Pi(Pa)计算所需施加荷载Pi对应的汞柱高度（hi），转动手轮（8）带动定滑轮上的绳索，将液体箱（7）抬升至高度（hi），参考汞柱零位高度（h0）的计算方法计算高度（hi）；注意保持转速缓慢、均匀，以避免液压迟滞和脉动对试验的影响；5）荷载一般按等量分级加压，并保持静力条件和沿承压板中心传递；6）每级荷载增量预估及稳定标准参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.3.4和3.3.5；7）应按时、准确观测沉降量，试验一般宜进行至试验土层达到破坏阶段终止，每级荷载下观测沉降的时间及终止试验的条件参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.3.6和3.3.7；8）当需要卸载观测回弹时，每级卸载量可为加载量的两倍，历时1h，每隔15min观测一次，荷载安全卸除后继续观测3h；9）计算和作图参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.4；10）记录参见载荷试验（SL237—049—1999）中的3.5。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108594878A (zh) * 2018-04-22 2018-09-28 北京工业大学 一种精确控制盾构模型试验开挖面支护力的装置
CN110206006A (zh) * 2019-04-29 2019-09-06 国家电网有限公司 一种便捷的大型现场载荷试验方法
CN113970476A (zh) * 2021-12-07 2022-01-25 中建东设岩土工程有限公司 一种加压式岩土承载力测试装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032398A (zh) * 1988-11-11 1989-04-12 铁道部第一工程局机械筑路工程处 荷载板土壤强度检测车
JPH02232411A (ja) * 1989-03-07 1990-09-14 Teruyuki Sato 載荷試験装置
CN2263664Y (zh) * 1996-11-05 1997-10-01 王文臣 深层平板载荷测试装置
CN2890858Y (zh) * 2006-04-18 2007-04-18 杭州华新科技有限公司 起重机起升机构载荷试验台
CN201464200U (zh) * 2009-07-31 2010-05-12 天津重钢机械装备股份有限公司 一种用于船用大型结构锚的可调式载荷试验装置
CN104715668A (zh) * 2014-12-10 2015-06-17 长沙理工大学 一种土工三轴压缩实验教学系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032398A (zh) * 1988-11-11 1989-04-12 铁道部第一工程局机械筑路工程处 荷载板土壤强度检测车
JPH02232411A (ja) * 1989-03-07 1990-09-14 Teruyuki Sato 載荷試験装置
CN2263664Y (zh) * 1996-11-05 1997-10-01 王文臣 深层平板载荷测试装置
CN2890858Y (zh) * 2006-04-18 2007-04-18 杭州华新科技有限公司 起重机起升机构载荷试验台
CN201464200U (zh) * 2009-07-31 2010-05-12 天津重钢机械装备股份有限公司 一种用于船用大型结构锚的可调式载荷试验装置
CN104715668A (zh) * 2014-12-10 2015-06-17 长沙理工大学 一种土工三轴压缩实验教学系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108594878A (zh) * 2018-04-22 2018-09-28 北京工业大学 一种精确控制盾构模型试验开挖面支护力的装置
CN108594878B (zh) * 2018-04-22 2021-06-25 北京工业大学 一种精确控制盾构模型试验开挖面支护力的装置
CN110206006A (zh) * 2019-04-29 2019-09-06 国家电网有限公司 一种便捷的大型现场载荷试验方法
CN113970476A (zh) * 2021-12-07 2022-01-25 中建东设岩土工程有限公司 一种加压式岩土承载力测试装置
CN113970476B (zh) * 2021-12-07 2024-01-12 中建东设岩土工程有限公司 一种加压式岩土承载力测试装置

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