CN108505549A - 一种地基承载力特征值的修正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地基承载力特征值的修正方法，所述方法包括(1)实施平板载荷试验；(2)绘制荷载沉降曲线；(3)根据荷载沉降曲线类型确定地基特征承载力；(4)对不同类型的地基承载力采用对应的修正公式进行修正；(5)得到准确的地基承载力特征值。本发明利用特征承载力了修正公式，对不同地基条件和不同规格平板载荷试验得到的地基承载力进行修正，使平板载荷试验结果更加精确、规范和统一，为建筑地基基础设计提供可靠的数据依据。
Description
技术领域
本发明涉及地基承载力原位测定技术领域，具体涉及一种地基承载力特征值的修正方法。
背景技术
平板载荷试验是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上逐级向地基土施加静力荷载，观测各级荷载作用下的地基沉降，根据试验结果绘制荷载-沉降曲线从而确定地基承载力及其变形特征的一种原位测试方法。平板载荷试验在试验中相当于模拟建筑物基础工作条件，所以具有直接、直观和数据可靠的优点，是目前世界各国确定地基承载力及其变形特征的最主要方法。
我国《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)建议采用圆形承压板，对于承压板面积，该规范规定宜在0.25～0.5m2之间选用，相应的直径为56cm～80cm。根据砂土地基表面上的Terzaghi承载力计算公式，即假定地基承载力随基础尺寸的增加而线性增加，则直径80cm的承压板的极限承载力是直径56cm的1.43倍。如果在规范规定的范围内选用尺寸不同的承压板，同样的地基得到的承载力最大可能相差约40％。即使是实际工程，这种程度的偏差也略显过大。因此，应该在规范规定的范围确定一个标准尺寸承压板，对使用其它尺寸承压板得到的地基承载力进行适当调整。另一方面，在承载力试验中，由于基础尺寸效应的作用，地基承载力并不随基础尺寸的增加而线性增加。因此对于平板载荷试验，要根据使用的平板尺寸进行两方面的修正。通过大量查阅文献至今未见相同的关于平板载荷试验测定地基承载力特征值的修正方法的相关公开的技术文献的报道。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种地基承载力特征值的修正方法。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种地基承载力特征值的修正方法，其改进之处在于，所述方法包括
(1)实施平板载荷试验；
(2)绘制荷载沉降曲线；
(3)根据荷载沉降曲线类型确定地基特征承载力；
(4)对不同类型的地基承载力采用对应的修正公式进行修正；
(5)得到准确的地基承载力特征值。
进一步地，所述步骤(1)包括平板载荷试验按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)要求实施；选用的承压板面积为0.25～0.5m2之间。
进一步地，所述步骤(2)包括依据步骤(1)平板载荷试验结果，画出荷载沉降曲线，即p-s曲线；其中，所述荷载沉降曲线为平板载荷试验加载量与地基沉降的关系曲线，横坐标S表示地基沉降量，纵坐标P表示加载量。
进一步地，所述步骤(3)中所述荷载沉降曲线类型为两类，其中一类从荷载沉降曲线得到极限承载力，另一类无法从荷载沉降曲线直接得到极限承载力。
进一步地，所述极限承载力为荷载试验测定的荷载沉降曲线峰值，即最大值。
进一步地，所述步骤(3)包括
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；或
当极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；或
当不能满足上述要求确定时，当压板面积为0.25m2～0.50m2，可取s/d＝0.01～0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。
进一步地，所述比例界限为荷载试验测定的荷载沉降曲线线性变形段内规定的变形所对应和荷载值。
进一步地，所述步骤(4)包括
采用修正公式fak'＝fak(D0/D)-β(Dsp/D)进行修正；
其中，f’ak——修正后的地基承载力特征值；fak——平板载荷试验得到的承载力特征值；D——平板载荷试验中使用的承压板直径；D0——D0为可忽略尺寸效应时对应的承压板直径；Dsp——为标准承压板直径，在此取80cm；β——应力水平依存系数，取值在0.2～0.3之间。
进一步地，所述步骤(4)包括
采用修正公式fak'＝fak(Dsp/D)进行修正；
其中，f’ak——修正后的地基承载力特征值；fak——平板载荷试验得到的承载力特征值；D——平板载荷试验中使用的承压板直径；Dsp——为标准承压板直径，在此取80cm。
为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：
本发明利用特征承载力了修正公式，对不同地基条件和不同规格平板载荷试验得到的地基承载力进行修正，使平板载荷试验结果更加精确、规范和统一，为建筑地基基础设计提供可靠的数据依据。
为了上述以及相关的目的，下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是本发明提供的一种地基承载力特征值的修正方法流程图；
图2是本发明提供的一种地基承载力特征值的修正方法中荷载沉降曲线图；
图3是本发明提供的一种地基承载力特征值的修正方法中地基承载力线性图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
如图1所示，本发明提供一种利用平板载荷试验测定地基承载力特征值的修正方法，包括以下步骤：
S101:实施平板载荷试验；
其中，平板载荷试验按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)要求实施。选用的承压板面积为0.25～0.5m2之间。
S102:根据试验结果画出荷载沉降曲线即p-s曲线；
依据步骤S101平板载荷试验结果，画出荷载沉降曲线。
其中，所述荷载沉降曲线为平板载荷试验加载量与地基沉降的关系曲线，横坐标S表示地基沉降，纵坐标P表示加载量。
由于地基性质的不同(主要是由于地基密度)，荷载沉降曲线可分为两类，一类可直接从荷载沉降曲线得出极限承载力，一类无法从荷载沉降曲线直接得到极限承载力，如图2所示；
所述极限承载力为荷载沉降曲线峰值；
图中(a)为可直接得到极限承载力的荷载沉降曲线(P-S)；
图中(b)为无法直接得到极限承载力的荷载沉降曲线(P-S)；
其中：P——平板载荷试验加载量；S——地基沉降量；
S103:根据荷载沉降曲线的特征选择不同的特征承载力确定方法；
其中，所述特征承载力确定方法包括三种方式：
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；
2当极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；
3当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.25m2～0.50m2，可取s/d＝0.01～0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。
所述比例界限为荷载试验测定的荷载沉降曲线线性变形段内规定的变形所对应和荷载值；
所述极限荷载为荷载试验测定的荷载沉降曲线峰值，即最大值；
其中P-S曲线上能确定比例极限和极限承载力时，地基一般为密实基地，而无法确定比例界限和极限承载力时，地基一般为疏松地基(或软土地基)。
S104:利用承载力修正公式，对承载力特征值进行修正；
对特征承载力进行修正的原因有两个：
1实施荷载试验得到的地基承载力有随承压板尺寸增大而增大的特征；
2当地基为密实地基时，实施荷载试验得到的地基承载力随承压板尺寸之间的关系并非线性关系。如图3所示，其中：qu——极限承载力；D——承压板直径；
因此需要对不同尺寸的承压板得到的地基承载力进行修正，对于第1和2类确定特征承载力的方法，需要进行两步修正，具体计算公式如下：
fak'＝fak(D0/D)-β(Dsp/D)
其中，
f’ak——修正后的地基承载力特征值；
fak——平板载荷试验得到的承载力特征值；
D——平板载荷试验中使用的承压板直径；
D0——D0为可忽略尺寸效应时对应的承压板直径；
Dsp——为标准承压板直径，在此取80cm；
β——应力水平依存系数，取值在0.2～0.3之间。
对于第3类确定特征承载力的方法，只需进行一步修正，具体计算公式如下：
fak'＝fak(Dsp/D)
f’ak——修正后的地基承载力特征值；
fak——平板载荷试验得到的承载力特征值；
D——平板载荷试验中使用的承压板直径；
Dsp——为标准承压板直径，在此取80cm。
从以上的技术方案的描述可以看出，本发明利用修正公式，对平板载荷试验确定的地基承载力进行修正，消除平板载荷试验由于承压板尺寸的不同造成的地基承载力不准确的问题，使得平板载荷试验的试验结果更加精确和统一，为建筑地基基础设计提供可靠的数据依据。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述方法包括
(1)实施平板载荷试验；
(2)绘制荷载沉降曲线；
(3)根据荷载沉降曲线类型确定地基特征承载力；
(4)对不同类型的地基承载力采用对应的修正公式进行修正；
(5)得到准确的地基承载力特征值。
2.如权利要求1所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述步骤(1)包括平板载荷试验按照《岩土工程勘察规范》和《建筑地基基础设计规范》要求实施；选用的承压板面积为0.25～0.5m2之间。
3.如权利要求1所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述步骤(2)包括依据步骤(1)平板载荷试验结果，画出荷载沉降曲线，即p-s曲线；其中，所述荷载沉降曲线为平板载荷试验加载量与地基沉降的关系曲线，横坐标S表示地基沉降量，纵坐标P表示加载量。
4.如权利要求1所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述荷载沉降曲线类型为两类，其中一类从荷载沉降曲线得到极限承载力，另一类无法从荷载沉降曲线直接得到极限承载力。
5.如权利要求4所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述极限承载力为荷载试验测定的荷载沉降曲线峰值，即最大值。
6.如权利要求1所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述步骤(3)包括
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；或
当极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；或
当不能满足上述要求确定时，当压板面积为0.25m2～0.50m2，可取s/d＝0.01～0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。
7.如权利要求6所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述比例界限为荷载试验测定的荷载沉降曲线线性变形段内规定的变形所对应和荷载值。
8.如权利要求1所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述步骤(4)包括
采用修正公式fak'＝fak(D0/D)-β(Dsp/D)进行修正；
其中，f’ak——修正后的地基承载力特征值；fak——平板载荷试验得到的承载力特征值；D——平板载荷试验中使用的承压板直径；D0——D0为可忽略尺寸效应时对应的承压板直径；Dsp——为标准承压板直径，在此取80cm；β——应力水平依存系数，取值在0.2～0.3之间。
9.如权利要求1所述的一种地基承载力特征值的修正方法，其特征在于，所述步骤(4)包括
采用修正公式fak'＝fak(Dsp/D)进行修正；
其中，f’ak——修正后的地基承载力特征值；fak——平板载荷试验得到的承载力特征值；D——平板载荷试验中使用的承压板直径；Dsp——为标准承压板直径，在此取80cm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114182713A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-15 | 中航勘察设计研究院有限公司 | 一种基于含水率的承载力预测方法 |
| CN115186344A (zh) * | 2022-07-10 | 2022-10-14 | 机械工业勘察设计研究院有限公司 | 一种天然地基加压后浸水试验地基承载力计算方法 |
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| 柳飞: "砂土地基承载力离心模型试验研究", 《工程科技Ⅱ辑》 * |
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| CN115186344B (zh) * | 2022-07-10 | 2023-08-11 | 机械工业勘察设计研究院有限公司 | 一种天然地基加压后浸水试验地基承载力计算方法 |
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