|
1. 建筑物、地基,、基礎(chǔ)的關(guān)系
一個完整的建筑體系包括了上部結(jié)構(gòu),、基礎(chǔ)與地基三個組成部分，三者構(gòu)成一個相互依存的整體，具有各自的功能,。 
上部結(jié)構(gòu)是完成設(shè)計預(yù)定功能的主體結(jié)構(gòu),。
基礎(chǔ)通常指建筑物最下端與地基直接接觸并經(jīng)過了特殊處理的結(jié)構(gòu)部件。
地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷載并維持建筑物穩(wěn)定的巖土體,。
請看圖例,。
圖 1 房屋建筑體系的組成 
圖 2 橋梁建筑體系的組成
2. 地基基礎(chǔ)的類型
（1）地基的類型 
（2）基礎(chǔ)的類型 
3. 對地基和基礎(chǔ)的一般要求
保證建筑物的安全和正常使用，充分發(fā)揮地基的承載能力,。
安全保證是第一位的,。此外尚應(yīng)注意經(jīng)濟與安全的協(xié)調(diào)。
4. 地基和基礎(chǔ)的常用檢測方法
地基檢測方法：靜載試驗,，靜力觸探,，動力觸探，標準貫入,。承載力與變形指標檢測常用靜載試驗，均勻性與密實程度檢測常用靜力觸探,、動力觸探和標準貫入,。
樁基礎(chǔ)檢測方法：靜載試驗，低應(yīng)變,，高應(yīng)變,，超聲波，鉆芯,。承載力檢測常用靜載試驗（單樁,，深井）和高應(yīng)變，強度與完整性檢測常用低應(yīng)變,、超聲波和鉆芯法,。
一、試驗設(shè)備
目前國內(nèi)采用的試驗裝置,，大體可歸納為由承壓板,、加荷系統(tǒng)、反力系統(tǒng),、觀測系統(tǒng)四部分組成,。
設(shè)備的具體布置方式有如下兩種： 
圖2-1 堆載平臺系統(tǒng)的設(shè)備布置 
圖2-2 錨樁反力梁系統(tǒng)的設(shè)備布置
（一）承壓板類型和尺寸
承壓板可用混凝土、鋼筋混凝土,、鋼板,、鑄鐵板等制成，多以鋼板為主,。要求壓板具有足夠的剛度,，不破損、不撓曲，壓板底部光滑平整,，尺寸和傳力重心準確,，搬運和安置方便。承壓板形狀可加工成正方形或圓形,，其中圓形壓板受力條件較好而且邊界條件簡單,，使用最多。
（二）承壓板面積
巖土工程勘察規(guī)范規(guī)定一般宜采用0.25~0.50m2,，對均質(zhì)密實的土,，可采用0.1m2，對軟土和人工填土,，不應(yīng)小于0.5m2,。
建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ5007-2002規(guī)定承壓板面積不應(yīng)小于0.25m2，對于軟土不應(yīng)小于0.5m2,。
采用單樁復(fù)合地基試驗方式時,，壓板面積為一根樁承擔(dān)的處理面積。
采用多樁復(fù)合地基試驗方式時,，壓板面積為相應(yīng)多根樁承擔(dān)的處理面積,。
二、試驗方法
平板載荷試驗適用于淺層地基,、深層地基或大直徑人工挖孔樁的樁端土層測試,。
試驗的加載方式一般采用分級維持荷載沉降相對穩(wěn)定法（慢速法）和沉降非穩(wěn)定法（快速法），以慢速法為主,。
典型的慢速法加載過程（建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ5007-2002）：
荷載分級：不應(yīng)少于8級,，最大加載量不應(yīng)小于設(shè)計要求的兩倍；
數(shù)據(jù)測讀：每級加載后,，按間隔10,、10、10,、15,、15min，以后為每隔半小時測讀一次沉降量,。
穩(wěn)定標準：當在連續(xù)兩小時內(nèi),，每小時的沉降量小于0.1mm時，認為沉降已趨穩(wěn)定,，可加下一級荷載,。
加載終止標準：
1. 承壓板周圍的土明顯地側(cè)向擠出；
2. 沉降s急驟增大,，荷載~沉降（p~s）曲線出現(xiàn)陡降段,；
3. 在某一級荷載的作用下,，24小時內(nèi)沉降速率不能達到穩(wěn)定；
4. 沉降量與承壓板寬度或直徑之比大于或等于0.06,。
卸載：該規(guī)范沒有對卸載過程做出規(guī)定,，但完整的試驗應(yīng)包含卸載過程。
注意各規(guī)范的規(guī)定有一些差別,。
復(fù)合地基測試的特殊性,，主要在于復(fù)合地基中存在加固體。關(guān)鍵在于壓板尺寸的選擇和壓板的安裝,。
一,、單樁或多樁復(fù)合地基載荷試驗要點
選擇壓板尺寸時應(yīng)根據(jù)地基處理時的施工圖計算。采用單樁復(fù)合地基試驗方式時,，壓板在安裝時要特別注意壓板下面應(yīng)該只有一根樁,，且應(yīng)該使壓板的中心與樁的中心對正。采用多樁復(fù)合地基試驗方式時,，應(yīng)該使壓板的中心與樁群的中心對正,。
圖2-3 a) 矩形布樁方式
圖2-3 b) 等邊三角形布樁方式
圖2-3 c) 梅花形布樁方式
一根樁承擔(dān)的處理面積可按如下方法計算：
對于矩形布樁，一根樁承擔(dān)的處理面積等于兩個方向的樁距的乘積,；
對于等邊三角形布樁,，一根樁承擔(dān)的處理面積等于0.866乘以樁距的平方；
對于梅花形布樁,，一根樁承擔(dān)的處理面積等于樁的行距與排距的乘積,。
單樁或多樁復(fù)合地基靜載試驗與常規(guī)靜載試驗的差異在于：
1．壓板的面積有比較嚴格的規(guī)定,。
2．壓板的定位要求不同,。平面上與樁的中心或重心重合，標高與樁頂一致,。
3．依據(jù)的規(guī)范不同,，故試驗過程與控制標準有一些差異。
4．曲線特征多為緩變形,，且平滑度較差,。
二、樁土分離式試驗要點
一般試驗過程與常規(guī)壓板試驗相同,，只是在選擇承壓板時,，進行樁體測試的壓板應(yīng)與樁的截面適應(yīng)，進行土體測試的壓板可按常規(guī)地基測試的壓板選擇,，但應(yīng)注意其覆蓋面內(nèi)不應(yīng)有樁體存在,，且其周邊應(yīng)留有適當余地。
測試完成后,，分別對樁體和土體進行統(tǒng)計分析,，得出樁的承載力特征值和土的承載力特征值，然后按下式計算復(fù)合地基承載力特征值：
fsp，k=mfp,，k+(1-m)fs,，k
m=Ap/Asp
一、試驗成果的整理
（一）原始讀數(shù)的計算復(fù)核
（二）異常數(shù)據(jù)處理
大量實測結(jié)果表明,，當?shù)鼗恋木鶆蛐陨锌汕覝y試過程正常時,，測試得出的主要曲線（p-s曲線）是比較光滑的。所謂異常數(shù)據(jù)是指背離這一規(guī)律性的數(shù)據(jù),。
最好的辦法是防止發(fā)生數(shù)據(jù)異常,。
（三）曲線繪制
一般地，地基靜載試驗主要應(yīng)繪制p-s曲線,，但根據(jù)需要,，還可繪制各級荷載作用下的沉降和時間之間的關(guān)系曲線以及地面變形曲線。
完整的p-s曲線包含了3個階段,，例如：
圖2-4 地基靜載試驗的典型p-s曲線
若繪出的p~s曲線的直線段不通過坐標原點,，可按直線段的趨勢確定曲線的起始點，以便對p~s曲線進行修正,。
必要時可繪制其他輔助判斷曲線,，比如s~lgt曲線、s~lgp曲線等,。
二,、地基承載力的判斷
確定地基的承載力時既要控制強度，又要能確保建筑物不致產(chǎn)生過大沉降,。
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GBJ50007-2002）對于確定承載力特征值的規(guī)定如下：
1. 當p~s曲線上有比例界限時,，取該比例界限所對應(yīng)的荷載值；
2. 當極限荷載小于對應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時,，取極限荷載的一半,；
3. 當不能按上述兩款要求確定時，當壓板面積為0.25~0.5m2,，可取s/b=0.01~0.015所對應(yīng)的荷載,，但其值不應(yīng)大于最大加載量的一半。
同一土層參加統(tǒng)計的試驗點不應(yīng)少于3點,，當試驗實測值的極差不超過其平均值的30%時,，取此平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。
單樁或多樁復(fù)合地基承載力的計算方法大致相同,。
三,、變形模量計算
在p-s曲線的直線段OA上可以任選一點p和對應(yīng)的s，代入下列公式即可算出壓板下壓縮土層(大致3B或3D厚)內(nèi)的平均E0值,，并可用于計算地基沉降,。
圓形剛性壓板（D為直徑）：
方形剛性壓板（B為邊長）：
要注意的是,，如果壓板下方不遠處還含有軟弱下臥層，把表層荷載試驗所得的E0用于全壓縮層的總沉降計算,，其結(jié)果必然較地基的實際沉降為低,，這是偏危險的。
四,、實例分析
載荷試驗中采用直徑1.128m的圓形壓板,，得出的p-s曲線如圖2-4，已知壓板下的地基土較為均勻,，其橫向變形系數(shù)n可取為0.25,。試根據(jù)該圖確定該地基土的極限荷載pl、承載力特征值fak,、和變形模量E0,。
解：按該圖得到A點對應(yīng)的荷載為350kPa，相應(yīng)的壓板沉降量為12.4mm,，C點對應(yīng)的荷載為500kPa,。故得到地基土的比例界限為350kPa，極限荷載pl為500kPa,。按規(guī)范的規(guī)定,，因為比例界限不是很清晰，而極限荷載容易確定且極限荷載小于對應(yīng)比例界限值的2倍,，故取極限荷載的一半作為該試驗點的承載力特征值,，即為250kPa。
算得變形模量：
從上述計算過程可以看出,，在數(shù)據(jù)處理和分析過程中不是太精確,，規(guī)范的規(guī)定對很多情況也不是太明確，一般應(yīng)借助于經(jīng)驗和理論知識,，且應(yīng)偏于安全,。
|
