复合地基载荷试验的一般要求
1.一般情况下应加载至复合地基或桩体(竖向增强体)出现破坏或达到终止加载条件，也可按设计要求的最大加载量加载。最大加载量不应小于复合地基或单桩(竖向增强体)承载力设计值的2倍。
2.承压板边缘(或试桩)与基准桩之间的距离,以及承压板(或试桩)与基准桩、压重平台支墩之间的距离均不得小于2m,基准梁应有足够的刚度,基准桩打入地面的深度不应小于1m。
3.加荷装置宜采用压重平台装置,量测仪器应有遮挡设备,严禁日光直射基准梁。每个单体建筑在同一设计参数和施工条件下的测试数量不宜少于3组,并不小于总桩数的0.5%～1%;试验间歇时间不应少于28d;所有荷载传感器和位移传感器、加荷计量装置均应每年送国家法定计量单位进行率定,并出具合格证。
复合地基载荷试验要点。复合地基载荷试验要点如下:
1.本试验要点适用于单桩复合地基载荷试验和多桩复合地基载荷试验。
2.复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合地基的承载力和变形参数。复合地基载荷试验应采用方形(矩形)或圆形的刚性承压板,其压板面积应按实际桩数所承担的处理面积确定,通常取一根桩或多根桩所承担的处理面积,其计算方法见复合地基参数计算。承压板的中心位置应与一根桩或多根桩所承担的处理面积的中心位置(形心)保持一致,并与荷载作用点重合。当同一工程的面积置换率为多种时,对于重要工程,应分别对几种置换率取有代表性的位置进行检测,对于一般工程可选择面积置换率相对较低,作用荷载相对较大的位置进行测试。
3.承压板底面高程应与基础底面设计高程相同。试验标高处的试坑长度和宽度,应不小于载荷板相应尺寸的3倍。基准梁支点应设在试坑之外。载荷板底面下宜铺设中、粗砂或砂石、碎石垫层,垫层厚度取50～150mm,桩身强度高时宜取大值。承压板安装前后都应保持试验土层的原状结构和天然湿度,应防止试验基坑开挖后受雨水浸泡或对压板下试验土层的扰动,必要时压板周围基土复盖3Ocm的保护土层。
4.在正式加载前,单桩或多桩复合地基应进行预压,预压量不大于上覆土的自重。加荷等级分8～12级,最大加载压力不应小于设计要求压力值的2倍。加荷方法应采用慢速维持荷载法,每级压力在其维持过程中应保持数值的稳定。
5.每加一级压力前后,应读记承压板沉降量一次,以后每半小时读记一次,直至本级沉降稳定。
6.稳定标准:当1h内的沉降量小于0.1mm时即可加下一级荷载。
7.当出现下列现象之一时,可终止加载:
①沉降急剧增大,土被挤出或承压板周围的土明显地出现隆起。
②沉降急剧增大,压力-沉降(Q-s)曲线出现陡降段,或压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%,或不小于100mm。
③当不出现极限荷载,而最大加载量已达到设计要求的2倍。
8.每级卸载量为加载量的2倍等量进行,每卸一级,间隔半小时读记回弹量,待卸完全部荷载后间隔3h读记总回弹量。
复合地基载荷试验复合地基承载力特征值的确定。
将满足复合地基载荷试验终止加载条件①、②的前一级荷载定为极限荷载,将荷载-沉降(Q-s)曲线上,直线变形阶段的终点对应的荷载定为比例界限。复合地基承载力特征值可按下列三条之一确定:
1.当荷载-沉降曲线上极限荷载能确定,且该值不小于对应比例界限压力值的
2倍时,可取比例界限;当其值小于对应比例界限的2倍时,可取极限荷载值的一半。
2.当荷载-沉降曲线是平滑曲线时,可按相对变形值(s/b)或(s/d)确定:
①对砂石桩、振冲桩复合地基,或强夯置换墩地基:当以黏性土为主的地基,可取s/b或s/d=0.015所对应的荷载(b和d分别为承压板的宽度和直径,当其值大于2m时,按2m计算);当以粉土或砂土为主的地基,可取s/b或s/d=0.010所对应的荷载。
②对土挤密桩、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基,可取s/b或s/d=0.012所对应的压力;对灰土挤密桩复合地基,可取s/b或s/d=0.0O8所对应的荷载。
③对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)或夯实水泥土桩复合地基:当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基,可取s/b或s/d=0.OO8所对应的荷载;当以黏性土、粉土为主的地基,可取s/b或s/d=0.01所对应的荷载。
④对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基,可取s/b或s/d=0.O06所对应的荷载。 ⑤对有经验的地区,也可按当地经验确定相对变形值。
相对变形值s/b或s/d中,s为载荷试验承压板的沉降量;b和d分别为承压板的宽度(边长)和直径。对矩形压板,d为与压板面积相等的等效影响圆直径。 复合地基承载力特征值的单位为kPa,按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载值的一半。
从大量的复合地基载荷试验资料发现,荷载与沉降关系是一条比较平缓的光滑曲线,一般看不出有明显的拐点,相邻两级荷载所对应的沉降量之比也无一定规律,因而难以根据第1)条的规定,判定测点复合地基承载力特征值。考虑到国外对天然地基土载荷试验,多数按控制变形方法确定承载力特征值的趋向,建议按相对变形值,即压板平均沉降量s与压板宽度b或直径d之比,确定测点复合地基承载力特征值为主要方法。采用相对变形值,s/b或s/d判定复合地基承载力
特征值不仅比较符合复合地基的受力特性,也有利于复合地基承载力取值方法的统一,有利于检测结果的比较。
建筑场地复合地基承载力特征值fsp，k的确定
1.试验点数量不应少于3点,当满足极差不超过平均值30%时,可取其测点平均值为建筑场地复合地基承载力特征值。
2.当极差超过平均值的30%时,且测点承载力特征值大于或基本大于设计要求值,可舍去极差超过平均值30%的高值后取平均值为建筑场地复合地基承载力特征值。当个别测点检测值偏低过大且极差已超过平均值30%时,应针对场地的工程地质条件、施工因素及检测时的气象因素等,找出该测点检测值偏低或过大的原因提出处理意见。由于测点所在位置天然地基过于软弱所引起时,应探明软弱地基范围,作局部加固处理,在统计复合地基承载力特征值时应将此测点排除在外。