用标贯试验锤击数据确定粘性土地基承载力方法探讨
用标贯试验锤击数据确定粘性土地基承载力方
法探讨
段新胜顾湘
摘要：通过对实际工程不同勘探方法对比研究，提出了用标贯试验锤击数确定粘性土地基承载力标准值的有效方法。
关键词：标贯试验锤击数标准值地基承载力标准值
THE METHOD RESEARCH TO DETERMINE GROUND
STANEARD VALUE
OF BEARING CAPACITY BYSTANDARD PENETRATION
Duan Xinsheng,Gu Xiang
Abstract：Through contrasting of the results of different geotecnical investigation methods in several engineering project the effective methods to determine ground standard value of bearing capacity by standard penetration is presented.
Key words：standard vaiue of standard penetration, ground standard value of bearing capacity▲
众所周知，标贯试验是一种勘探与原位测试合二为一的地基勘察方法，这种方法可简单快捷地确定粘性土地基承载力标准值，故在我国和世界大多数国家都得到广泛应用。但目前在实际勘察工作中存在的普遍问题是在同一地质单元的同一层土中，标贯试验锤击数的离散性太大，使得用《建筑地基基础设计规范》(GBJ7—89)中公式5—6(即本文(1)式)计算出的标贯试验锤击数标准值N会出现小于该层土标准贯入试验锤击数最小值的不合理现象，致使难以用该规范提供的附表5—9(即本文表1)来确定粘性土地基承载力标准值。
N＝μ-1.645σ=μ(1-1.645δ)(1)
式中：N—标贯试验锤击数标准值；μ—标贯试验锤击数平均值；δ—变异系数。
表1粘性土地基承载力标准值(kPa)
而在《岩土工程勘察规范》(GB50021—94)中也仅提出了计算岩土参数标准值的通式：
f k=γs.f m(2)
式中：f m为岩土参数平均值；γs=1±δ，δ为岩土参数变异系数，n为参加统计的岩土数据组数。
该规范未提出计算标贯试验锤击数标准值及根据该标准值确定地基承载力标准值的具体方法。在此，如何用标贯试验锤击数N确定地基承载力仍是岩土工程勘察所需解决的一个现实问题。本文试图通过5个实际勘察工程的标贯数据与土工实验、静力触探数据进行对比研究，分析标贯锤击数离散性过大的原因，寻求计算标贯锤击数标准值的实用方法，解决用标贯锤击数正确计算地基承载力标准值的问题。
1 工程实例对比研究
笔者在武汉市汉口地区5个工程项目(见表2)的地基勘察中，采用原状土样进行室内土工试验、静力触探、标贯试验3种勘探方法确定这5个工程的粘性土地基承载力标准值。在勘探过程中，土工试验严格按《土工实验方法标准》(GBJ123—88)执行；静力触探采用锥底面积为15 cm2的单桥探头，每次静力触探试验前都对探头进行标定；标贯试验采用 42 mm钻杆作为触探杆，自由落锤，并按规范规定试验。勘探结果数据列表3。
表2试验工程名称、特征及代号
根据室内土工实验所得土的物理力学指标确定的地基承载力标准值，按GBJ7-89用承载力基本值乘以回归修正系数确定。设承载力基本值为f0，标准值为f K，回归修正系数为φf，则f k=φf f0。f0由GBJ7—89附表5—4、5查得，回归修正系数按下式：
(3)
式中：n—土性指标参加统计的数据数；δ—数据的变异系数。
根据静力触探成果确定的地基承载力标准值，是按《武汉市建筑软弱地基基础设计规定》(WBJ1—1—92)确定的。
用标贯击数确定地基承载力标准值，所有实测锤数均参与统计时，按(1)式和表1所确定的分层土的标准贯入实验锤击数平均值值μ＇、变异系数δ＇、标准值N＇及地基土承载力标准值f＇k的数值见表3。
从表3中可以看出，按规范GBJ7—89用标贯试验所确定的地基承载力标准值f＇k比土工实验和静力触探所确定的地基承载力平均值低。
它们之间的相对差用ζ＇表示，ζ＇=(-f＇k)／，以δ＇为横坐标，ζ＇为纵坐标，δ＇—ζ＇之间的相关散点图见图1。由图可见，ζ＇与δ＇近似成线性关系，ζ＇随δ＇的增大而增大。在实验的5个工程中，ζ＇最大达29.1%。由此可见，简单直接地应用GBJ7—89，使用标贯试验锤击数来确定粘性土地基承载力标准值是有问题的，问题是当标贯试验锤击数离散性太大(即δ＇太大)时，用(1)式计算出的N＇值太小。
图1δ＇—ζ＇相关散点图
表3勘察结果数据表
我们应该注意到在用土工实验指标确定地基承载力标准值时，
GBJ7—89规定，(3)式中的回归修正系数应大于或等于0.75(即
ψf≥0.75)，否则应分析是取样、试验有差错?还是分层不合理?同时应增大样本数。在这里该规范实际上是认为同一地质单元的同一层土实验数据的离散性不应太大。同样的道理，当标贯试验锤击数的离散性太大时，我们也应分析是实验操作错误，还是地层分层不合理。若分层合理，则应对实验数据进行适当处理后才能用式(1)和表1确定地基承载力标准值。
2 标贯试验锤击数离散性太大的原因分析
影响标贯试验锤击数的因素可分为两类，一类是地层因素，另一类试验操作因素。地层因素主要有：①土性沿深度方向的变异性。同一层土标贯试验的深度不同，标贯锤击数就不尽相同；②土性在水平方向上的不均匀性。在同一层土的不同钻孔中标贯击数不尽相同。试验操作因素主要有：①进行标贯试验时，钻杆之间拧得时紧时松，影响锤击能量的传递；②试验前，孔底残土太厚；③标贯贯入深度30 cm中含夹层。一般对于占地面积不大的工程项目，同一地质单元的同一土层的标贯锤击数的离散性从标贯机理上讲不应太大，否则就不是在同一土层。在同一土层中标贯试验锤击数离散性太大的主要因素应是试验操作因素。因此，减小标贯试验锤击数离散性的关键是加强现场描述，准确划分土层，严格按操作规程及实验要点进行实验。
3 标贯试验锤击数标准值的计算问题
要计算标贯试验锤击数标准值N，首先必须明确计算目的，即是确定浅基承载力标准值。与土坡稳定分析和土压力计算相比浅基的地基土破坏面要小的多，地基土承载力破坏面与标贯试验时土的破坏面之比，同上部结构材料尺寸与材料试件尺寸比之间的差距不太大，而且同一土层标贯击数离散性太大的主要原因是实验操作误差。因此，GBJ7—89
用单个测定值作单测置信区间下限估计值作为标贯试验锤击数标准值(即按(1)式计算N)，同时规定同一土层的试验数n≥6有其合理性。
表4岩土参数变异性分类
笔者认为，确定标贯实验锤击数离散性大小的标准可按《岩土工程勘察规范》(GB50021—94)，GB50021—94根据岩土参数变异系数的大小将其变异性分为很低、低、中等、高、很高五级，见表4。当标贯实验实测锤击数变异系数δ＇≤0.2时，锤击数的离散性就不大，就可直接按(1)式计算锤击数标准值并查表1确定地基承载力标准值；当δ＇＞0.2时，说明实测锤击数离散性较大，若不是地层的分层有错，则可先剔除较大的锤击数和较小的锤击数，尽可能使参与统计的锤击数的变异系数小于或等于0.2。按以上思路，笔者实验的5个工程剔除较大和较小的锤击数后(在表3是要剔除的锤击数有*表示)，分层土的标贯实验锤击数平均值μ、变异系数δ、锤击数标准值N、和由N所确定的地基承载力标准值f k列入表3，f k与f k的相对差用ζ表示，由表3可见，ζ大大小于ζ＇。
4 结论
在地层分层正确的条件下，标贯实验锤击数离散性太大的主要原因是实验操作错误。应加强现场描述，并严格按操作规程和实验要点进行实验。
用标贯实验确定地基承载力标准值时，用单个测定值作单侧置个区下限估计值作为锤击数标准值有其合理性，但应适当增加实验数。
在按GBJ7—89用锤击数标准值确定地基承载力标准值时，用于统计的分层土的锤击数变异系数应小于或等于0.2，否则应先剔除较大和较小的锤击数再进行统计。■
作者简介：段新胜男，1962年生。1985年毕业于武汉地质学院北京研究生部，获硕士学位。现
任中国地质大学武汉管理干部学院岩土与建筑工程系系主任。主要从事岩土工程和建
筑工程教学与研究工作。通讯地址：湖北武汉市汉口航空路15号中国地质大学武汉
管理干部学院岩土与建筑工程系邮政编码：430030
作者单位：段新胜（中国地质大学武汉管理干部学院武汉430030）顾湘（中国地质大学武汉管理干部学院武汉430030）
参考文献：
［1］中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范.中国建筑工业出版社，1989
［2］中华人民共和国国家标准.岩土工程勘察规范.中国建筑工业出版社，1995
［3］高大钊.关于岩土参数标准值计算公式的讨论.工程勘察，1996(3) ［4］左其亭,等.岩土参数统计方法及其理论基础.工程勘察，1997(3)
收稿日期：1998－06－00
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第一章习题(土力学与地基基础)
第一章习题 1.土的颗粒级配曲线愈陡，其不均匀系数C u值愈________。 2.无粘性土主要指__________和__________。 3.土的孔隙比定义式为_______________。 4.不均匀系数C u>10的土__________，作为填方材料时易获得较大_______________。 5.塑性指数小于或等于10、粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过总质量50%的土称为__________。 6. 颗粒分析试验对于粒径大于0.075mm的粒组可用__________测定。 7. 颗粒分析试验中对于粒径小于0.075mm的粒组可用__________或移液管法测定。 8. 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量的50%的土称为土。 9. 在土的三相比例指标中，土的密度、土的含水量和是通过试验测定的。 10. 粘性土中含有强结合水和弱结合水，其中对粘性土物理性质影响较大的是。 11. 表示粘性土粘性大小的指标是。 12. 工程中，常用的粒径级配分析方法主要有筛分法和___________两种。 13. 反映细粒土结构特性的两种性质一是粘性土的________，二是粘
性土的触变性。 14. 在土的三相比例指标中，有关密度的指标共有 _______ 个，其中用于控制填土施工质量的指标是___________ 。 15. 在建筑工程中，将地基土分为 _______大类，其中Ip＞17的土的名称为 ___________ 。 16. .评价砂土密实度特征的指标主要有__________、______________、____________________。 17. 土的密度常用环刀法测定，土的含水量常用_________测定，土粒比重常用比重瓶法测定。 18．甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定下列指标中，甲、乙两土有差异的指标是( ) A.含水量 B.细粒土含量 C.土粒重量 D.孔隙率 19.工程上控制填土的施工质量和评价土的密实程度常用的指标是 ( ) A.有效重度 B.土粒相对密度 C.饱和密度 D.干密度 20. 衡量土的粒径级配是否良好，常用（）指标判定。 A、不均匀系数 B、含水量 C、标贯击数 D、内摩擦角 21. 土的结构性强弱可用（）反映。 A、饱和度 B、灵敏度 C、粘聚力 D、相对密实度 22. 土中的水中，( )能够传递静水压力。 A.强结合水 B.弱结合水 C.重力水 D.以上都不对
数据处理的基本方法
第六节数据处理的基本方法 前面我们已经讨论了测量与误差的基本概念，测量结果的最佳值、误差和不确定度的计算。然而，我们进行实验的最终目的是为了通过数据的获得和处理，从中揭示出有关物理量的关系，或找出事物的内在规律性，或验证某种理论的正确性，或为以后的实验准备依据。因而，需要对所获得的数据进行正确的处理，数据处理贯穿于从获得原始数据到得出结论的整个实验过程。包括数据记录、整理、计算、作图、分析等方面涉及数据运算的处理方法。常用的数据处理方法有：列表法、图示法、图解法、逐差法和最小二乘线性拟合法等，下面分别予以简单讨论。 列表法是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处理方法。列表法的作用有两种：一是记录实验数据，二是能显示出物理量间的对应关系。其优点是，能对大量的杂乱无章的数据进行归纳整理，使之既有条不紊，又简明醒目；既有助于表现物理量之间的关系，又便于及时地检查和发现实验数据是否合理，减少或避免测量错误；同时，也为作图法等处理数据奠定了基础。 用列表的方法记录和处理数据是一种良好的科学工作习惯，要设 计出一个栏目清楚、行列分明的表格，也需要在实验中不断训练，逐步掌握、熟练，并形成习惯。 一般来讲，在用列表法处理数据时，应遵从如下原则：
(1) 栏目条理清楚，简单明了，便于显示有关物理量的关系。 (2) 在栏目中，应给出有关物理量的符号，并标明单位(一般不重复写在每个数据的后面)。 (3) 填入表中的数字应是有效数字。 (4) 必要时需要加以注释说明。 例如，用螺旋测微计测量钢球直径的实验数据列表处理如下。 用螺旋测微计测量钢球直径的数据记录表 从表中，可计算出 D i D = n = 5.9967 ( mm)
地基承载力检测
地基承载力检测 一、地基土载荷实验 地基土载荷实验用于确定岩土的承载力和变形特征等，包括：载荷实验；现场浸水载荷实验；黄土湿陷实验；膨胀土现场浸水载荷实验等。 检测内容：天然地基承载力，检测数量不少于3点；复合地基承载力抽样检测数量为总桩数的0.5%～1.0%，且不少于3点，重要建筑应增加检测点数。CFG桩和素混凝土桩应做完整性检测。 1．地基土载荷实验要点 用于确定地基土的承载力，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007）。 （1）基坑宽度不应小于压板宽度或直径的3倍。应注意保持实验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用不超过20mm厚的粗、中砂层找平。 （2）加荷等级不应少于8级。最大加载量不应少于荷载设计值的两倍。 （3）每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔0.5h读一次沉降，当连续2h内，每h的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。 （4）当出现下列情况之一时，即可终止加载： ①承压板周围的土明显的侧向挤出； ②沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段； ③在某一荷载下，24h内沉降速度不能达到稳定标准； ④s/b≥0.06（b:承压板宽度或直径） （5）承载力基本值的确定： ①当p～s曲线上有明显的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； ②当极限荷载能确定，且该值小于对应比例界限的荷载值的1.5倍时，取荷载极限值的一半； ③不能按上述二点确定时，如压板面积为0.25～0.50㎡,对低压缩性土和砂土，可取s/b=0.01～0.015所对应的荷载值；对中、高压缩性土可取s/b=0.02所对应的荷载值。 （6）同一土层参加统计的实验点不应少于3点，基本值的极差不得超过平均值的30%，取此平均值作为地基承载力标准值。 2. 现场试坑浸水试验 用于确定地基土的承载力和浸水时的膨胀变形量。依据《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112）附录三“现场浸水载荷试验要点”。其操作重点： （1）承压板面积不应小于0.5㎡。 （2）分级加荷至设计荷载，当土的天然含水量大于或等于塑限含水量时，每级荷载可按25kPa增加。每组荷载施加后，按0.5h、1h各观察沉降一次，以后每隔1h或更长时间观察一次，直到沉降达到相对稳定后再加下一级荷载。 （3）连续2h的沉降量不大于0.1mm/2h时，即可认为沉降稳定。 （4）浸水水面不应高于承压板底面，浸水期间每隔3d或3d以上观察一次膨胀变形。连续两个观察周期内，其变形量不应大于0.1mm/3d，浸水时间不应少于两周。 （5）浸水膨胀变形达到相对稳定后，应停止浸水按规定继续加荷直至达到破坏。（6）应取破坏荷载的一半作为地基土承载力的基本值。 3. 黄土湿陷性载荷试验 用于测定湿陷起始压力、自重湿陷量、湿陷系数等。有室内压缩试验载荷试验、试坑浸水试验。依据《湿陷性黄土地建筑规范》（GBJ25）附录六“黄土湿陷性试验”。
土力学与地基基础
1、粘性土地基上的条形基础，若埋深相同，地基的极限荷载与基础宽度、地基破坏类型之间存在的关系为A A、基础宽度小、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大 B、基础宽度大、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大 C、基础宽度大、发生整体剪切破坏的地基极限荷载大 D、基础宽度小、发生局部剪切破坏的地基极限荷载大 2、临塑荷载指B A、地基土中出现连续滑动面时的荷载 B、基础边缘处土体将发生剪切破坏时的荷载 C、地基土中即将发生整体剪切破坏时的荷载 D、地基土中塑性区深度达到某一数值时的荷载 3、朗肯土压力理论的适用条件A A、墙背直立、光滑、填土面水平 B、墙后无地下水 C、墙后填土为粘性土 D、墙后填土为无粘性土 4、有明显三个破坏阶段的地基破坏型式为 A A、整体剪切破坏 B、局部剪切破坏 C、冲剪式破坏 D、刺入式破坏 5、预制桩的最小间距A A、3.5d
B、3d C、4d D、2.5d 6、衡量土透水性大小的指标是C A、水头梯度 B、动水力 C、渗透系数 D、相对密实度 7、在地基变形验算时，对烟囱、水塔等高耸结构，控制的变形特征主要是B A、沉降差 B、倾斜 C、沉降量 D、局部倾斜 8、侧限压缩实验所得的压缩曲线愈平缓，表示该试样土的压缩性D A、愈均匀 B、愈不均匀 C、愈大 D、愈小 9、桩端进入粘性土持力层的深度不宜小于C A、0.5倍桩径 B、4倍桩径
C、2倍桩径 D、6倍桩径 10、在进行重力式挡土墙的抗滑移稳定验算时，墙背的压力通常采用D A、静止土压力 B、主动土压力与静止土压力的合力 C、主动土压力 D、被动土压力 11、无粘性土坡的稳定性取决于B A、坡角和土的内摩擦角 B、坡高和坡角 C、土的内聚力 D、坡高 12、单元土体在σ1和σ3作用下，若产生剪切破坏，破坏面与大主应力面的夹角大小为A A、45°+φ／2 B、45°-φ／2 C、45° D、φ／2 13、流砂发生的土层A A、颗粒级配均匀的饱和砂土 B、颗粒级配不均匀的饱和砂土
土的抗剪强度、地基承载力练习题
一．填空题 1. 下图是a、b两个土样固结不排水试验结果，表示孔隙水压力与轴向应变的关系，则a土 样为_ __固结土，b土样为_ ___固结土。 2. 下图是a、b两个土样固结不排水试验结果，表示轴向应力增量与轴向应变的关系，则a 土样为_ __固结土，b土样为_ __固结土。 3. 在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏，地基剪切 破坏的形式可分为整体剪切破坏、_和_三种。 二．选择题 1．饱和软黏土的不排水抗剪强度等于其无侧限抗压强度的( )。 A．2倍B．1倍C．1／2倍D．1／4．倍 2．软黏土的灵敏度可用( )测定。 A．直接剪切试验B．室内压缩试验C．标准贯入试验D．十字板剪切试验3．通过无侧限抗压强度试验可以测得黏性土的( )。 A．a和E s B．c u和k C．c u和S t D．c cu和φcu 4．在现场原位进行的试验是( )。 A．直接剪切试验B．无侧限抗压强度试验 C．十字板剪切试验D．三轴压缩试验 5．无侧限抗压强度试验属于( )。 A．不固结不排水剪B．固结不排水剪C．固结排水剪D．固结快剪6．十字板剪切试验属于( )。 A．不固结不排水剪B．固结不排水剪C．固结排水剪D．慢剪 7．十字板剪切试验常用于测定( )的原位不排水抗剪强度。 A．砂土B．粉土C．黏性土D．饱和软黏土 8．三轴压缩试验在不同排水条件下得到的内摩擦角的关系是( )。 A．φu>φcu>φd B．φu<φcu<φd C．φcu>φu>φd D．φd>φu>φcu 9．若代表土中某点应力状态的莫尔应力圆与抗剪强度包线相切，则表明土中该点（）。 A．任一平面上的剪应力都小于土的抗剪强度 B．某一平面上的剪应力超过了土的抗剪强度 C．在相切点所代表的平面上，剪应力正好等于抗剪强度 D．在最大剪应力作用面上，剪应力正好等于抗剪强度
八种常见不良地基土及其特点
八种常见不良地基土及其特点 软粘土 软粘土也称软土，是软弱粘性土的简称。它形成于第四纪晚期，属于海相、泻湖相、河谷相、湖沼相、溺谷相、三角洲相等的粘性沉积物或河流冲积物。多分布于沿海、河流中下游或湖泊附近地区。常见的软弱粘性土是淤泥和淤泥质土。软土的物理力学性质包括如下几个方面：(1)物理性质 粘粒含量较多，塑性指数Ip一般大于17，属粘性土。软粘土多呈深灰、暗绿色，有臭味，含有机质，含水量较高、一般大于40%，而淤泥也有大于80%的情况。孔隙比一般为1.0-2.0，其中孔隙比为1.0～1.5称为淤泥质粘土，孔隙比大于1.5时称为淤泥。由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力学性质也就呈现与之对应的特点---低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。 (2)力学性质 软粘土的强度极低，不排水强度通常仅为5～30kPa，表现为承载力基本值很低，一般不超过70kPa，有的甚至只有20kPa。软粘土尤其是淤泥灵敏度较高，这也是区别于一般粘土的重要指标。 软粘土的压缩性很大。压缩系数大于0.5MPa-1，最大可达45MPa-1，压缩指数约为0.35-0.75。通常情况下，软粘土层属于正常固结土或微超固结土，但有些土层特别是新近沉积的土层有可能属于欠固结土。 渗透系数很小是软粘土的又一重要特点，一般在10-5-10-200px/s之间，渗透系数小则固结速率就很慢，有效应力增长缓慢，从而沉降稳定慢，
地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。 (3)工程特性 软粘土地基承载力低，强度增长缓慢；加荷后易变形且不均匀；变形速率大且稳定时间长；具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。常用的地基处理方法有预压法、置换法、搅拌法等。 2.杂填土 杂填土主要出现在一些老的居民区和工矿区内，是人们的生活和生产活动所遗留或堆放的垃圾土。这些垃圾土一般分为三类：即建筑垃圾土、生活垃圾土和工业生产垃圾土。不同类型的垃圾土、不同时间堆放的垃圾土很难用统一的强度指标、压缩指标、渗透性指标加以描述。 杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均、规律性差。因而同一场地表现为压缩性和强度的明显差异，极易造成不均匀沉降，通常都需要进行地基处理。 3.冲填土 冲填土是人为的用水力冲填方式而沉积的土。近年来多用于沿海滩涂开发及河漫滩造地。西北地区常见的水坠坝(也称冲填坝)即是冲填土堆筑的坝。冲填土形成的地基可视为天然地基的一种，它的工程性质主要取决于冲填土的性质。冲填土地基一般具有如下一些重要特点。 (1)颗粒沉积分选性明显，在入泥口附近，粗颗粒较先沉积，远离入泥口处，所沉积的颗粒变细；同时在深度方向上存在明显的层理。 (2)冲填土的含水量较高，一般大于液限，呈流动状态。停止冲填后，表
大学物理实验数据处理基本方法
实验数据处理基本方法 实验必须采集大量数据，数据处理是指从获得数据开始到得出最后结 论的整个加工过程，它包括数据记录、整理、计算与分析等，从而寻找出 测量对象的内在规律，正确地给出实验结果。因此，数据处理是实验工作 不可缺少的一部分。数据处理涉及的内容很多，这里只介绍常用的四种方 法。 1列表法 对一个物理量进行多次测量，或者测量几个量之间的函数关系，往往 借助于列表法把实验数据列成表格。其优点是，使大量数据表达清晰醒目， 条理化，易于检查数据和发现问题，避免差错，同时有助于反映出物理量 之间的对应关系。所以，设计一个简明醒目、合理美观的数据表格，是每 一个同学都要掌握的基本技能。 列表没有统一的格式，但所设计的表格要能充分反映上述优点，应注意以下几点：1．各栏目均应注明所记录的物理量的名称(符号 )和单位； 2．栏目的顺序应充分注意数据间的联系和计算顺序，力求简明、齐全、有条理； 3．表中的原始测量数据应正确反映有效数字，数据不应随便涂改，确实要修改数据时， 应将原来数据画条杠以备随时查验； 4．对于函数关系的数据表格，应按自变量由小到大或由大到小的顺序排列，以便于判 断和处理。 2图解法 图线能够明显地表示出实验数据间的关系，并且通过它可以找出两个 量之间的数学关系，因此图解法是实验数据处理的重要方法之一。图解法 处理数据，首先要画出合乎规范的图线，其要点如下： 1.选择图纸作图纸有直角坐标纸 ( 即毫米方格纸 ) 、对数坐标纸和 极坐标纸等，根据 作图需要选择。在物理实验中比较常用的是毫米方格纸，其规格多为17 25 cm 。 2.曲线改直由于直线最易描绘 , 且直线方程的两个参数 ( 斜率和截距 ) 也较易算得。所以对于两个变量之间的函数关系是非线性的情形，在用图解法时 应尽可能通过变量代换 将非线性的函数曲线转变为线性函数的直线。下面为几种常用的变换方法。 ( 1) xy c ( c 为常数 ) 。 令 z 1，则 y cz，即 y 与 z 为线性关系。 x ( 2) x c y ( c 为常x2，y 1 z ，即 y 与为线性关系。
地基承载力试验方法总括
地基土载荷实验 地基土载荷实验用于确定岩土的承载力和变形特征等，包括：载荷实验；现场浸水载荷实验；黄土湿陷实验；膨胀土现场浸水载荷实验等。检测内容：天然地基承载力， 检测数量不少于3点；复合地基承载力抽样检测数量为总桩数的0.5%～1.0%，且不 少于3点，重要建筑应增加检测点数。CFG桩和素混凝土桩应做完整性检测。 1．地基土载荷实验要点 用于确定地基土的承载力，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007）。 （1）基坑宽度不应小于压板宽度或直径的3倍。应注意保持实验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用不超过20mm厚的粗、中砂层找平。 （2）加荷等级不应少于8级。最大加载量不应少于荷载设计值的两倍。 （3）每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔0.5h读一次沉降，当连续2h内，每h的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。 （4）当出现下列情况之一时，即可终止加载：①承压板周围的土明显的侧向挤出； ②沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段； ③在某一荷载下，24h内沉降速度不能达到稳定标准；④ s/b≥0.06（b:承压板宽度或直径）（5）承载力基本值的确定： ①当p～s曲线上有明显的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值； ②当极限荷载能确定，且该值小于对应比例界限的荷载值的1.5倍时，取荷载极限值的一半； ③不能按上述二点确定时，如压板面积为0.25～0.50㎡,对低压缩性土和砂土，可取s/b=0.01～0.015所对应的荷载值；对中、高压缩性土可取s/b=0.02所对应的荷载值。 （6）同一土层参加统计的实验点不应少于3点，基本值的极差不得超过平均值的30%，取此平均值作为地基承载力标准值。 2. 现场试坑浸水试验 用于确定地基土的承载力和浸水时的膨胀变形量。依据《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112）附录三“现场浸水载荷试验要点”。其操作重点： （1）承压板面积不应小于0.5㎡。 （2）分级加荷至设计荷载，当土的天然含水量大于或等于塑限含水量时，每级荷载可按
土力学与地基基础试题及答案
《土力学与地基基础》模拟题（一） 一、填空题（每小题1分，共10分） 1、根据地质成因条件的不同，有以下几类土：、、、等等。（残积土、坡积土、洪积土、冲积土） 2、颗粒分析试验对于粒径小于或等于60mm，大于的土，可用测定。（筛析法） 3、当动水压力等于或大于土的有效重度时，土粒处于悬浮状态，土粒随水流动，这种现象称为。（流沙） 4土方开挖遵循、、和的原则。（开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖） 5深基坑土方开挖方案主要有、、、等。（放坡开挖、盆式开挖、中心岛式开挖、逆作法开挖） 6 边坡系数是以土方与之比表示。（深度H、底宽B） 8 铲运机的特点是能综合完成、、和等土 方施工工序。（挖土、装土、卸土、压土、平土；回答四个即可满分） 9 常用的机械压实方法有、、等。（碾 压法，夯实法，振动压实法） 10 碾压法适用于的填土工程。（大面积填土工程） 11井点降水主要有、、、电渗井井点和深井井等几种。（轻型井点、喷射井点、管井井点） 12常用的土方机械有： _______、 ________、________、装载机等。（推土机、铲运机、挖土机） 13零线即和的分界线，也就是不挖不填的线。（挖方、填方） 14 土一般由、和三部分组成。（固体颗粒、水、气体） 15 施工高度是与的差值。（场地设计标高、自然地面标高） 16 影响填土压实质量的主要因素有、、和 。（压实功、含水量、铺土厚度） 2．土的含水量对填土压实质量有较大影响，能够使填土获得最大密实度的含水量称为土的最佳含水量。 17 土方施工中，按照划分，土可分为松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚石八类。（坚硬程度或者开挖难易程度） 18 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，根据岩土的主要特征，按照工程性能近似原则把作为地基的岩土分为_______、碎石土、________、粉土、________和人工填土六类。（岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土） 19 基坑开挖和回填常见的质量通病主要有___________、___________、和__________。（基坑边坡塌方、基坑泡水、回填土沉陷） 20 一般轻型井点的管路系包括_______、__________、_________、___________。（滤管、井点管、弯联管、集水总管） 21 轻型井点设备由_____________和____________组成。（管路系统、抽水设备）
实验数据处理的几种方法
实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等，从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分，是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系，便于分析和发现资料的规律性，也有助于检查和发现实验中的问题，这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到：（1）表格设计要合理，以利于记录、检查、运算和分析。 （2）表格中涉及的各物理量，其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 （3）表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外，计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 （4）表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部，说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系，揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点，它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是： （1）根据函数关系选择适当的坐标纸（如直角坐标纸，单对数坐标纸，双对数坐标纸，极坐标纸等）和比例，画出坐标轴，标明物理量符号、单位和刻度值，并写明测试条件。 （2）坐标的原点不一定是变量的零点，可根据测试范围加以选择。，坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当，以使图线居中。 （3）描点和连线。根据测量数据，用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时，每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出，以免混淆。连线时，要顾及到数据点，使曲线呈光滑曲线（含直线），并使数据点均匀分布在曲线（直线）的两侧，且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核，属过失误差的应剔去。 （4）标明图名，即做好实验图线后，应在图纸下方或空白的明显位置处，写上图的名称、作者和作图日期，有时还要附上简单的说明，如实验条件等，使读者一目了然。作图时，一般将纵轴代表的物理量写在前面，横轴代表的物理量写在后面，中间用“～”
成都地基土承载力地方标准
成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2001） 表岩石地基极限承载力标准值f uk 根据室内物理、力学指标平均值确定地基极限承载力标准值时，应按附录E 中式的规定将表至表的极限承载力基本值乘以回归修正系数。 1 粘性土 表粘性土极限承载力基本值f uo 注：1 有括号者仅供内插用； 2 折算系数ε为； 3 在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土，其工程性质一般较差，这 些土应根据当地经验选取分项系数。 2 粉土 表粉土极限承载力基本值f uo
注：1 有括号者仅供内插用； 2 折算系数ε为0； 3 在湖、塘、沟、谷与河漫滩地段新近沉积的粘性土，其工程性质一般较差，应 根据当地经验选取分项系数。 3 淤泥及淤泥质土 4 素填土 注：1 本表只适用于堆填时间超过十年的粘性土以及超过五年的粉土； 2 压实填土地基的承载力，可按本规范有关条文采用。 5 膨胀土 表膨胀土极限承载力基本值f uo 注：1 折算系数ε为0； 2 含水比V为天然含水量ω与液限ωL之比值（V＝ω/ωL）。
根据现场原位测试确定地基承载力标准值，试验指标应按附录E（）式的规定进行修正。 按表确定卵石土的极限承载力标准值及 1 根据超重型动力触探锤击数N 120 变形模量： 2 根据重力触探锤击数，按表确定松散卵石、圆砾、砂土地基极限承载力标准值： 表松散卵石、圆砾、砂土极限承载力标准值f uk 3 根据标准贯入试验锤击数N，轻便动力触探试验锤击数N ，按表至表确 10 定砂土、粉土、粘性土和素填土地基极限承载力标准值： 表砂土极限承载力标准值f uk 注：本表不适用于软塑～流塑状态的粘性土。
特殊土地基处理方法
四、地基处理方法 （一）、对暗浜、暗塘。墓穴、古河道的处理 1、当范围不大时，一般采用基础加深或换垫处理。 2、当宽度不大时，一般采用基础梁跨越处理 3、当范围较大时，一般采用短桩处理 （二）、对表层或浅层不均匀地基及软土的处理 1、对不均与地基长采用机械碾压法或夯实法。 2、对软层长采用垫层法。 （三）、对厚层软土处理 1、采用堆载预压法或真空预压法，或在地基土层中埋置砂井、袋装砂井或塑料排水板与预压相结合的方法。 2、采用复合地基，包括砂桩、碎石桩、灰土桩、旋喷桩和小断面的预制桩等。 3、采用桩基，穿透软土层以达到增大承载力和减小沉降量的目的。 膨胀土 换土、砂石垫层、土性改良等方法。也可采用桩基或墩基。 红粘土 三、工程地质性质 与一般粘土相比，天然含水量高1倍，孔隙比高30-50%，液限也高出1～2倍，但承载能力却并不低，一般为150~250Kpa，可以作为八层以下民用建筑和单层工业厂房的天然地基。而300Kpa以上的也不少见，个别可达到380Kpa 。 1、红粘土的裂隙性 裂隙为竖向构造，较少形成横向贯通裂缝。大多数裂隙有所谓“一裂到底”的特{正，即裂隙从顶面一直裂至基岩面 2、红粘土的胀缩性 红粘土遇水后膨胀量小，而失水后的收缩量大，这是红粘土与其它膨胀土不尽相同而又有别于一般性粘土所特有的性质，特别是在失水而剧烈收缩后，再遇水浸湿，则可产生较大的膨胀，并且甚至产生湿化和裂解等现象。如反复循环试验，有的土样膨胀量可超过原状土的大小。 红粘土的这种特性对施工不利，如在气温高的夏季，基槽在开挖后，若不及时建筑基础，则地基表层干缩加剧而迅速龟裂，再加上红粘土具有竖向裂隙，水分能从深层蒸发出来，使裂隙宽度加大，再遇到雨水或地表水侵入，地基反复湿胀、湿化，最后使土的结构遭到破坏，红粘土会丧失作天然地基的可能性. 3、红粘土层上硬下软的特性 一般来说，上层硬塑土层厚度约占整层红粘土的7O%，厚度在3— 5 m范围内。可塑状态土层厚度约占l5%，接近基岩的软塑和流塑状土，约占lO～15%。由于红粘土有这种上硬下软的特性，故在施工中，应尽量利用上层硬塑层作天然地基。 在基础施工中，开挖基槽，一般在见红粘土后挖去表层20cm 即可作天然地基。由于硬塑红粘土一般厚3- 5 m，故建筑物的附加应力扩散传递通过可塑层再达到软塑和流塑层时，已经非常微小，不会影响建筑物的安全。 四、红粘土地基的处理措施 1、对于六层和六层以下的建筑物，用红粘土作天然地基，可采用毛石混凝土条形基础。 2、对不均匀地基，宜作地基处理。对外露的石芽可用褥垫；对土层厚度、状态不均匀的地段可置换。
大学物理实验数据处理方法总结
有效数字 1、有效数字不同的数相加减时，以参加运算各量中有效数字最末一位位数最高的为准，最后结果与它对其，余下的尾数按舍入规则处理。 2、乘除法以参与运算的数值中有效位数最少的那个数为准，但当结果的第1位数较小，比如1、2、3时可以多保留一位（较小：结果的第一位数小于 有效数字最少的结果第一位数）！ 例如：n=tg56° θ=56° d θ=1° θθθθθ2cos d d d dtg dn == 为保留） （，带入848.156n 15605.018056cos 1cos 22=?=∴?=??=≈?=?= ?tg n θθπθθ 3、可以数字只出现在最末一位：对函数运算以不损失有效数字为准。 例如：20*lg63.4 可疑最小位变化0.1 Y=20lgx 01.04 .631.010ln 2010ln 20ln 10ln 20≈===x dx dx dx x d dy 04.364.63lg 20=∴ 4、原始数据记录、测量结果最后表示，严格按有效数字规定处理。（中间过程、结果多算几次） 5、4舍5入6凑偶 6、不估计不确定度时，有效数字按相应运算法则取位；计算不确定度时以不确定度的处理结果为准。 真值和误差 1、 误差=测量值-真值 ΔN=N-A 2、 误差既有大小、方向与政府。 3、 通常真值和误差都是未知的。 4、 相对约定真值，误差可以求出。 5、 用相对误差比较测量结果的准确度。 6、 ΔN/A ≈ΔN/N 7、 系统误差、随机误差、粗大误差 8、 随机误差：统计意义下的分布规律。粗大误差：测量错误 9、 系统误差和随机误差在一定条件下相互转化。 不确定度 1、P （x ）是概率密度函数 dx P dx x x P p )x (之间的概率是测量结果落在+当x 取遍所有可能的概率值为1. 2、正态分布且消除了系统误差，概率最大的位置是真值A 3、曲线“胖”精密度低“瘦”精密度高。 4、标准误差：无限次测量?∞∞-=-2 )()(dx X P A X x ）（σ 有限次测量且真值不知道标准偏
地基承载力(轻、重型计算公式)
小桥涵地基承载力检测 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000（P28）“小桥涵的地基检验可采用直观法或触探方法，必要时可进行土质试验”。就我国在建高速公路桥涵地基承载力而言，设计单位在施工图中多给出了地基承载力要求，如圆管涵基底承载力要求100kpa、箱涵250 kpa等等。因此承建单位一般采用（动力）触探法对基底进行检验。 触探法可分为静力触探试验、动力触探试验及标准贯入试验，那么它们分别是怎样定义的？适用范围又是什么呢？我想我们检测人 员是应该搞清楚的。 1、静力触探试验：指通过一定的机械装置，将某种规格的金属触探头用静力压入土层中，同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土，粉土和砂土，主要用于划分土层，估算地基土的物理力学指标参数，评定地基土的承载力，估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。（多为设计单位采用）。 2、动力触探试验：指利用锤击功能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石，各种软质岩及各类土；动力触探分为轻型、重型及超重型三类。目前承建单位一般选用轻型和重型。①轻型触探仪适用于砂土、粉土及粘性土地基检测，（一般要求土中不含碎、卵石），轻型触探仪设备轻便，操作简单，省人省
力，记录每打入30cm的锤击次数，代用公式为R=（0.8×N-2）×9.8（R-地基容许承载力Kpa ， N-轻型触探锤击数）。②重型触探仪：适用于各类土，是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法，该法是采用质量为63.5kg的穿心锤，以76cm的落距，将触探头打入土中，记录打入10cm的锤击数，代用公式为y=35.96x+23.8( y-地基容许承载力Kpa ， x-重型触探锤击数)。 3、标准贯入试验：标准贯入试验是动力触探类型之一，其利用质量为63.5 kg的穿心锤，以76cm的恒定高度上自由落下，将一定规格的触探头打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，接着将标准贯入器再打入土中30 cm，用此30 cm的锤击数（N）作为标准贯入试验指标，标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段，它不仅可用于砂土的测试，也可用于粘性土的测试。锤击数（N）的结果不仅可用于判断砂土的密实度，粘性土的稠度，地基土的容许承载力，砂土的振动液化，桩基承载力，同时也是地基处理效果的一种重要方法。（多为测试中心及设计单位采用）。
地基承载力规范及方法
1简介 地基承载力：地基满足变形和强度的条件下，单位面积所受力的最大荷载。 2概述 地基承载力（subgrade bearing capacity）是指地基承担荷载的能力。 在荷载作用下，地基要产生变形。随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区，称为塑性区（plastic zone）。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大，必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大，地基出现较大范围的塑性区时，将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。 3确定方法 （1）原位试验法（in-situ testing method）：是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括（静）载荷试验、静力触探试验、标准贯入试验、旁压试验等，其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。 （2）理论公式法（theoretical equation method）：是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。 （3）规范表格法（code table method）：是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标，通过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同（包括不同部门、不同行业、不同地区的规范），其承载力不会完全相同，应用时需注意各自的使用条件。 （4）当地经验法（local empirical method）：是一种基于地区的使用经验，进行类比判断确定承载力的方法，它是一种宏观辅助方法。 4注意问题 定义 （1）地基承载力：地基所能承受荷载的能力。 （2）地基容许承载力：保证满足地基稳定性的要求与地基变形不超过允许值，地基单位面积上所能承受的荷载。 （3）地基承载力基本值：按标准方法试验，未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。 （4）地基承载力标准值：在正常情况下，可能出现承载力最小值，系按标准方法试验，并经数理统计处理得出的数据。可由野外鉴别结果和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定，也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。 （5）地基承载力设计值：地基在保证稳定性的条件下，满足建筑物基础沉降要求的所能承受荷载的能力。可由塑性荷载直接，也可由极限荷载除以安全系数得到，或由地基承载力标准值经过基础宽度和埋深修正后确定。 （6）地基承载力的特征值：正常使用极限状态计算时的地基承载力。即在发挥正常使用功能时地基所允许采用抗力的设计值。它是以概率理论为基础，也是在保证地基稳定的条件下，使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。 在设计建筑物基础时，各行业使用《规范》不同，地基容许承载力、地基承载力设计值与特征值在概念上有所不同，但在使用含义上相当 合理确定
土力学与地基基础试题汇总
一、名词解释（16%）每个2分 1、粘性土:塑性指数大于10的土 2、自重应力:由土体自身重力在地基内所产生的应力 3、压缩模量:在完全侧限条件下,竖向压应力与压应变的比值 4、最终沉降量:地基土层在建筑物荷载作用下,不断产生压缩,至压缩稳定后地基表面的沉降量 5、正常固结土:超固结比等于1的土 6、地基承载力:地基承受荷载的能力 7、临塑荷载:地基土开始出现(塑性区)剪切破坏时的地基压力 8，附加应力：由建筑物的荷载或其他外载在地基内所产生的应力称为附加应力。 1、主动土压力：在墙后填土作用下，墙发生离开土体方向的位移，当墙后填土达到极 限平衡状态时，作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 2、 3、软弱土层：把处于软塑、流塑状态的粘性土层，处于松散状态的砂土层，以及未经 处理的填土和其他高压缩性土层视作软弱土层。 4、 5、换填垫层法：换填垫层法是一种直接置换地基持力层软弱土的处理方法，施工时将 基底下一定深度的软弱土层挖除，分成回填砂、碎石、灰土等强度较大的材料，并 加以夯实振密。 6、 7、桩基：依靠桩把作用在平台上的各种载荷传到地基的基础结构。 8、 9、地基处理：软弱地基通常需要经过人工处理后再建造基础，这种地基加固称为地基 处理。 10、 二、选择题 1、土中水自下而上渗流时，会导致土中有效应力（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、无法确定 2、某原状土样的天然重度γ=17kN/m3，含水量 w=22.2%，土粒比重ds=2.72，则该土的孔隙率为（）。
A、25.3% B、53.7% C、34.1% D、48.8% 3、土的三相比例指标中的三个基本物理性指标是（）。 A、w、γ、e B、w、S r、e C、w、d s、ρ D、 w、 d s、 S r 4、土的压缩系数越（）、压缩模量越（），土的压缩性就越大。 A、高，低 B、低，高 C、高，高 D、低，低 5、在饱和粘性土上施加荷载的瞬间（即t=0）土中的附加应力全部由（）承担。 A、有效应力 B、孔隙水压力 C、静水压力 D、有效应力与孔隙水压力共同 6、在达到同一固结度时，单面排水所需时间为t，则同样条件下，该土双面排水所需时间为（）。 7、土中某点处于剪切破坏时，破坏面与小主应力作用面间的夹角是（）。 A、90o +φ B、45o +φ/2 C、φ D、45o–φ/2 8、比较临塑荷载、临界荷载和极限荷载的大小（）。 A、临塑荷载>临界荷载>极限荷载 B、临塑荷载>临界荷载<极限荷载 C、临塑荷载<临界荷载<极限荷载 D、临塑荷载<临界荷载>极限荷载 9、产生三种土压力所需的位移之间的关系是（）。 A、三者相等 第2页 B、主动状态位移<被动状态位移<静止状态位移
地基承载力检测
地基承载力如何检测 1、平板荷载试验：适用于各类土、软质岩和风化岩体。平板荷载试验 平板荷载试验是一项使用最早、应用最广泛的原位试验方法，该试验是在一定尺寸的刚性承压板上分级施加荷载，观测各级荷载作用下天然地基土随压力和变形的原位试验，它可用于：根据荷载-沉降关系线(曲线)确定地基力的承载力；设计土的变形模量；估算土的不排水抗剪强度及极限填土高度。 平板荷载试验适用于地表浅层地基，特别适用于各种填土、含碎石的土类。由于试验比较直观、简单，因此多年来应用广泛，但本方法的使用有以下局限性：平板荷载试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度(或直径)，故只能了解地表浅层地基土的特性；承压板的尺寸比实际基础小，在刚性板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低。荷载平板试验是在地表进行的，没有埋置深度所存在的超载，也会降低承载力；应用时应考虑荷载试验的加载速率较实际工程快得多，对透水性较差的软粘土，其变形状况与实际有较大的差异，由此确定的参数也有很大的差异；小尺寸刚性承压板下土中的应力状态极复杂，由此推求的变形模量只能是近似的。 1 荷载板2千斤顶3加长杆4调节丝杆5球铰座 6 手动液压泵7 油压表8 测 桥9 百分表10仪表支架11测桥支撑 座 图1 平板荷载仪组成示意图
2、螺旋板荷载试验：适用于软土、一般粘性土、粉土及砂类土。 试验方法 螺旋板载荷试验是将一螺旋型的承压板用人力或机械旋入地面以下的预定深度，通过传力杆向螺旋形承压板施加压力，测定承压板的下沉量，其深度可达10-15米，可测求地基土的压缩模量、固结系数、承载力等指标。 试验时应按如下步骤进行： 1.1 在所需进行试验的位置进行钻孔，当钻至试验深度上20-30cm处，停止钻进，清除孔底受压或受扰动土层。 1.2 将螺旋板连接在传力杆上旋入土层，螺旋板入土时，应按每转一圈下入一个螺距进行操作，减少对土的扰动。螺旋板与土层的接触面应加工光滑，可使对土体的扰动大大减少。 1.3 在测试点周围将反力锚旋入周边土层，固定好反力梁，将油压千斤顶与反力装置安装好，将测读承压板位移的两个百分表安装好，确保测读准确。将测力传感器连接线与数显仪正确连接并调校正确。 1.4 用油压千斤顶对载荷板分级加压，对砂土、中低压缩性的粘性土、粉土宜采用每级50kPa，对于高压缩性土宜采用每级25kPa。第一级荷载可视土层性质适当调整。一般情况下砂类土为100kPa、粘性土为50kPa、高压缩性土为25kPa 1.5 每级加荷后，按间隔时间10、10、10、15、15min，以后每隔半小时读一次承压板沉降量，当连续两小时，每小时沉降量小于0.1mm时，则达到相对稳定标准，可施加下一级载荷。 1.6 满足下列条件时可终止加载：①沉降s急骤增大，荷载-沉降（p-s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过0.06d（d为承压板直径）；②某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；③当出现本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍； ④当持力层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。 1.7 试验精度：位移量测的精度不应低于±0.01mm；荷载量测精度不应低于最大荷载的±1%；同一试验孔在垂直方向的试验点间距应大于1m，以保证试验的准确性。
几种特殊土地基的工程特性及地基处理
几种特殊土地基的工程特性及地基处理 城市化和工业化进程的快速发展,使得土木工程向各种复杂地基条件的区域发展,特殊土地基的工程特性引起工程师的重视。总结了湿陷性黄土、液化土、盐渍土等几种特殊土的重要工程性质,提出了相应的地基处理方法以及工程注意事项;最后针对山西采煤大省的特点,对老采空区上建(构)筑物基础的稳定性评价、勘察技术及处治技术进行了论述。 关键词：膨胀土；湿陷性黄土；盐渍土；地基处理 我国地域辽阔，从沿海到内陆，从山区到平原，分布着多种多样的土类。由于生成时地理环境、气候条件、地质成因不同以及次生变化等原因，使一些土类具有特殊的成分、结构和工程性质。通常把这些具有特殊工程性质的土类称为特殊土。随着人类生活水平的不断提高，土地的需求日益上涨，人们不得不在各种复杂和软弱地基上开展工程建设。因此，正确认识各种特殊土的工程特性就显得尤为重要。 1 膨胀土 膨胀土是指土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成，同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性和黏性土。膨胀土地基的国内外研究动态国际膨胀土工程问题，始于20世纪20年代末30年代初。由于建筑技术的发展，一些国家过去本来能够承受较大变形的轻载框架式建筑物，逐渐被承受变性较差的砖石结构所取代，随之在膨胀土地区便出现了房屋开裂问题。 （1）膨胀土的物理性质及力学性质分析 膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳为两大类：一类以蒙脱石为主，另一类以伊利土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊利土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，分析概述如下： 1.1 含水量 膨胀土具有很高的膨胀潜势，这与它含水量的大小及变化有关。如果其含水量保持不变，则不会有体积变化。在工程施工中，建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀。含水量的轻微变化，仅1%~2%的量值，就足以引起有害的膨胀。 1.2 干容量 粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。Y=18.0KN/M3的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。