一种便捷的大型现场载荷试验方法与流程

本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种便捷的大型现场载荷试验方法。

背景技术：

在建筑基础、路基以及填筑土石方工程等基础施工工程中，地基的极限承载力以及变形模量参数对工程的设计和施工具有极为重要的指导意义。根据《土工试验规程》(sl237-1999)，一般常采用载荷试验对各种土质的地基参数进行现场测定，在载荷试验中需要提供足够的反力以对试样施加荷载。常用的荷载施加方法有堆载法、锚拉桩法和地形反力法。锚拉桩法对桩点的固定强度有较高的要求，地形反力法只能够在洞室工程和坑槽工程中进行使用，借助现有地形提供反力。现有工程中常用混凝土预制块或者土袋堆载形成反力结构，但是为了达到足够的堆载质量，需要大量的土袋和预制块等堆载物，堆载物的装填、堆叠和拆卸均耗费较多的人力物力和时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种便捷的大型现场载荷试验方法，以在现场高效便捷的测定地基的承载里参数。

本发明的技术方案是：

本发明提供一种便捷的大型现场载荷试验方法，包括以下步骤：

步骤1：在待测地基表面划分出反力桥区域；

步骤2：在反力桥区域的两端堆填土石缓坡；

步骤3：使用工字钢堆叠成若干个支撑敦，并在支撑敦上架设横向承力梁和纵向承力梁，并在前述承力梁上方覆盖钢板形成反力桥承载面；

步骤4：在反力桥区域的中心设置试验测点，在测点地面和纵向承力梁之间架设承载板和千斤顶，放置位移测量杆和位移计，前述位移计置于承载板上；

步骤5：将施工机械行驶至反力桥区域上方的钢板上形成反力；

步骤6：通过液压千斤顶施加多级荷载进行载荷试验并读取对应荷载承载板的沉降；

步骤7：根据步骤6获取的各级荷载和对应的承载板沉降数据，绘制表现沉降与竖向荷载间关系的p～s曲线，依照《土工试验规程sl237-1999》规定确定地基承载力基本值f0；

步骤8：根据步骤7中绘制的p～s曲线，计算测点的变形模量e0；

式中：e0为测点变形模量，单位kpa；m为承载板的形状参数，圆形为0.79，方形为0.89；μ为材料泊松比；d为承载板的直径或边长，单位cm；p0为p～s曲线拐点或极限荷载点的荷载，单位kpa；s0为p0对应的沉降值。

进一步地，反力桥区域选取尺寸大于施工机械的长方形区域。

进一步地，土石缓坡的坡度小于20°，土石缓坡的坡顶距地面高度40-60cm。

进一步地，支撑墩沿反力桥区域边长每3米布设一个。

进一步地，纵向承力梁架设在对应的支撑敦上，横向承力梁与纵向承力梁垂直，架设在多个纵向承力梁和钢板之间。

进一步地，施工机械的质量大于20吨。

进一步地，施工机械采用满载的卡车或者推土机。

进一步地，位移计为两个，对称地设置在试验测点附近。

本发明的有益效果：

本发明对大型现场载荷试验的效率提升明显，除数据检测设备外的所有部件均为土木工程现场常用的材料或设备，减少了试验的准备和实施成本。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本发明整体结构示意图

图中：1-反力桥区域；2-土石缓坡；3-支撑敦；4-纵向承力梁；5-横向承力梁；6-钢板；7-承载板；8-液压千斤顶；9-位移测量杆；10-位移计；11-施工机械。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

一种便捷的大型现场载荷试验方法，包括以下步骤：

步骤1：在待测地基表面划分出反力桥区域1，选取尺寸大于施工机械的长方形区域；

步骤2：在反力桥区域1的两端堆填土石缓坡2；土石缓坡2的坡度小于20°，土石缓坡2的坡顶距地面高度40-60cm；

步骤3：使用工字钢堆叠成若干个支撑敦3，并在支撑敦3上架设横向承力梁5和纵向承力梁4，并在前述承力梁上方覆盖钢板6形成反力桥承载面；例如：支撑墩3沿反力桥区域1边长每3米布设一个；采用工字钢纵向承力梁架设在对应的支撑敦3上，工字钢横向承力梁与工字钢纵向承力梁垂直，工字钢横向承力梁架设在多个纵向承力梁4和钢板6之间。

步骤4：在反力桥区域1的中心设置试验测点，在测点地面和纵向承力梁4之间架设承载板7和千斤顶8，放置位移测量杆9和位移计10，前述位移计10置于承载板7上；位移计10可以设置为两个，对称地设置在试验测点附近，计算时，取位移平均值；

步骤5：将质量大于20吨的施工机械11行驶至反力桥区域1上方的钢板6上形成反力；前述施工机械11采用满载的卡车或者推土机；

步骤6：通过液压千斤顶8施加多级荷载进行载荷试验并读取对应荷载承载板7的沉降；

步骤7：根据步骤6获取的各级荷载和对应的承载板7沉降数据，绘制表现沉降与竖向荷载间关系的p～s曲线，依照《土工试验规程sl237-1999》规定确定地基承载力基本值f0；

步骤8：根据步骤7中绘制的p～s曲线，计算测点的变形模量e0；

式中：e0为测点变形模量，单位kpa；m为承载板7的形状参数，圆形为0.79，方形为0.89；μ为材料泊松比；d为承载板7的直径或边长，单位cm；p0为p～s曲线拐点或极限荷载点的荷载，单位kpa；s0为p0对应的沉降值。

本发明的载荷试验方法减少了试验的准备和实施成本，操作简单、准确性高、稳定性好；解决了以往需要大量的土袋和预制块等堆载物，堆载物的装填、堆叠和拆卸均耗费较多的人力物力和时间的问题。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：

技术总结
一种便捷的大型现场载荷试验方法，首先，划分出反力桥区域；在反力桥区域的两端堆填土石缓坡；架设若干个支撑敦，并在支撑敦上架设横向承力梁和纵向承力梁，覆盖钢板形成反力桥承载面；在反力桥区域的中心设置试验测点，架设承载板和千斤顶，放置位移测量杆和位移计，将施工机械行驶至反力桥区域上方的钢板上形成反力；通过液压千斤顶施加多级荷载进行载荷试验并读取对应荷载承载板的沉降；绘制表现沉降与竖向荷载间关系的p～S曲线，依照规定确定地基承载力基本值f0，计算测点的变形模量E0。本发明对大型现场载荷试验的效率提升明显，除数据检测设备外的所有部件均为土木工程现场常用的材料或设备，减少了试验的准备和实施成本。

技术研发人员：蒋海云;徐伟;徐剑飞;刘斯宏;段玉昌;徐思远;廖洁
受保护的技术使用者：国家电网有限公司;国网新源控股有限公司;江苏句容抽水蓄能有限公司
技术研发日：2019.04.29
技术公布日：2019.09.06