研究大型平板载荷试验在刚性桩复合地基施工中的应用

研究大型平板载荷试验在刚性桩复合地基施工中的应用

王建恩

广州开发区建设工程质量安全检测中心

摘要：本文主要浅谈了大型平板载荷试验的方法，并分析了大型平板载荷试验案例的操作方法。

关键词：平板载荷试验；静载试验；复合地基；质量检测

平板载荷试验是在土木工程中广泛应用的一种原位测试方法，适用于检测浅层天然地基、处理土地基和复合地基的承载力，通过该试验可以确定承压板下应力主要影响范围内天然地基、处理土地基和复合地基的承载力特征值及变形参数。现行规范天然地基和处理土地基的承压板尺寸应根据所评估的地基土的应力主要影响深度范围确定，承压板面积不应小于0.5m2。复合地基的承压板面积应等于受检桩所承担的处理面积，承压板形状宜根据受检桩的分布确定。

目前复合地基种类较多，常见的搅拌桩复合地基桩距较小，单桩复合地基压板边长（或直径）小于2m，有些项目采用刚性桩或者刚、柔性桩组合组成复合地基，该类型地基承载力检测需要采用较大尺寸的压板，且试验荷载较大，对板的刚度要求较高，如何进行大型平板载荷试验，还需要解决一些关键的问题。

一、大型平板载荷试验的方法

试验点位置选取应遵循随即、典型具有代表性原则，要针对地层分布情况选取试验位置。对于复合地基试验采用的压板，应尽量选择面积较大的压板，且压板面积与设计置换率相符。

1.试坑的开挖及垫层

试坑底标高应尽量同地基底标高相同，对于堆场等场地可直接在地面开挖30～50cm作为试坑就可。试坑垫层采用碎石作为垫层，并对碎石垫层进行碾压，控制垫层平整度和标高，垫层厚度根据实际需要，10～30cm左右就可。

2.承压板问题

根据规范要求，承压板要具有刚性的特点，但是对于大尺寸承压板，往往是现浇钢筋混凝土板，如采用绝对刚性板造价较高，因此根据预估沉降板厚控制在50～80cm即可，具体可根据上部荷载及弹性板计算确定。混凝土承压板可选用早强高强度混凝土，如笔者的3m×3m板采用C50的早强混凝土，厚度50cm。

3.承压板沉降观测

对小型的平板载荷试验，通常架设基准桩、基准梁进行人工百分表观测或电测位移计，但是对大尺寸载荷板如果采用同样方法存在一定的难度。通常采用自动采集并记录数据的静载荷测试分析仪，全自动检测。也可在载荷板四周较远的距离埋设3个基准点，根据基准点标高采用精密水准测量观测承压板沉降情况。每次观测前应进行3个基准点联测，确保基准点未受变形扰动。沉降的收敛及加载标准可参照规范相关标准要求执行。承压板沉降观测点应随同承压板浇筑时一同埋设，观测点均匀分布在承压板周边，有条件在承压板中心埋设观测点进行精密水准测量。

4.荷载施加的问题

对小型的平板载荷试验，一般采用千斤顶加载，通过叠加钢板或其它措施来达到刚性板的目的。但是对于大尺寸承压板如果采用千斤顶加载往往存在较大难度，而且对重心和钢梁要求较高。因此可在载荷板上搭设钢梁平台，控制好堆载体的重心，一次性堆载至试验最大荷载的1.2倍，直接分级在平台上加载，加载完后根据沉降稳定观测情况进行下一级加载。堆载操作具有一定的安全问题，在堆载过程中应进行变形监控，确保堆载的稳定性。如在底层压块或钢梁平台上贴标尺，通过加载过程中水准观测了解加载过程中的沉降变形均匀情况；在上部压块角点贴十字标尺，通过经纬仪观测某些角点水平位移，判断堆载体的整体稳定性等。

二、大型平板载荷试验案例

对于大板载荷试验，国内已普遍采用，检测技术相对成熟。

（1）广州黄埔区某工程为验证某重要承台地基承载力，需进行大型复合平板载荷试验，试验压板厚度为50cm，边长为3m正方形的现浇钢筋混凝土板，板下共不均匀布置PHC-AB400（95）管桩6根，试验最大加载量为1500t，采用混凝土试块作为配重，现场堆载图片如图1所示。采用桩基静载荷测试分析仪进行自动加荷记录检测，自动采集数据如下表

最大沉降量：37.57mm最大回弹量：8.87mm回弹率：23.6%

试验结果满足设计要求。

（2）广州黄埔区某工程为验证桩筏基础地基承载力，需进行大型复合平板载荷试验，试验压板厚度为50cm，边长为2.5m正方形的现浇钢筋混凝土板，板下布置PHC-AB500（125）管桩1根，试验最大加载量为7625t，采用混凝土试块作为配重，现场堆载照片如下图2所示。采用桩基静载荷测试分析仪进行自动加荷记录检测，自动采集数据如下表

x

试验结果满足设计要求。

参考文献

[1]刚性桩复合地基处理技术探讨[J].冯学武.科技经济导刊.2017（16）

[2]浅层平板载荷试验确定承载力特征值浅析[J].李雪萍，程祖峰，李娟，徐光兵.河北工程大学学报（自然科学版）.2014（02）

[3]老粘土地基沉降计算方法优化研究[D].徐绍俊.合肥工业大学2017