1.静力载荷测试-螺旋板

螺旋板荷载试验的初步总结
陈继成;林基洲;周序明
【期刊名称】《上海国土资源》
【年(卷),期】1982(000)002
【摘要】螺旋板荷载试验是用人力或机械设备将螺旋形承载板旋入地面以下预定的深度,通过传力杆向承载板施加荷载,并同时测定板的沉降量,根据压力——沉降值曲线可求得地基土的变形模量E及破坏强度P_P。

本试验的特点是对埋藏在一定深度范围以内的任意深度的土层进行试验,对难以取得原状试样的砂性土尤其适用。

本文详细介绍了我院设计试制的螺旋板荷载试验的设备及试验方法。

根据两个工地的试验结果,提出了用应力式试验成果求砂性土的变形模量E的方法,并将由螺旋板试验求得的
【总页数】1页(P58-58)
【作者】陈继成;林基洲;周序明
【作者单位】华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TU4
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螺旋板载荷-静力触探联合试验仪的研制与工程应用
何金武;曹皓;余飞;陈善雄
【期刊名称】《建筑技术》
【年(卷),期】2016(047)003
【摘要】针对地质条件复杂区域的地基承载力检测问题,研制螺旋板载荷-静力触探联合试验仪,利用滚轴丝杠原理,通过机械组合传动实现钻杆的直线、旋转和螺旋三种运动方式,仅依靠人力即可完成快速贯入、旋入和起拔钻杆等操作,既可以进行螺旋板载荷试验,也可以进行静力触探试验.试验仪设备轻便、操作省力、结构合理、加工成本低,既实现了地基承载力快速检测的目的,同时可通过组合试验方法来保证测试数据的可靠性.
【总页数】4页(P257-260)
【作者】何金武;曹皓;余飞;陈善雄
【作者单位】安徽省交通投资集团有限责任公司,230011,合肥;安徽省交通投资集团有限责任公司,230011,合肥;中国科学院武汉岩土力学研究所,430071,武汉;中国科学院武汉岩土力学研究所,430071,武汉
【正文语种】中文
【中图分类】TU415
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螺旋板载荷试验操作及资料整理徐东锋【摘要】通过实例介绍了螺旋板载荷试验的具体操作及注意事项,并对数据资料进行整理及分析,对试验地层给出了准确的工程设计参数,为该原位测试应用于具体工程项目中提供了指导.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2010(036)015【总页数】3页(P97-99)【关键词】螺旋板载荷试验;沉降;地基承载力特征值【作者】徐东锋【作者单位】广东省地质物探工程勘察院,广东,广州,510800【正文语种】中文【中图分类】TU413.4螺旋板载荷试验(Screw Plate Loading Test)是20世纪70年代初由Junbu和Sennest(1973年)在挪威发展起来的一种原位测试方法，由常规的平板载荷测试试验演变而来。

该方法是将螺旋形承压板，借用机械或人力旋入地面下预定深度后，通过传力杆向螺旋形承载板施加荷载，测得压力—沉降—时间关系，从而求得地基土的承载力、模量值、固结系数和软黏土的不排水抗剪强度等设计参数。

它适用于深层及地下水位以下地基土试验，其测试深度可达10 m～15 m，对难以取得原状样的砂土和粉土尤为适用。

本文所述的试验就是在花岗岩风化残积土等较难取得原状样的岩土层中进行的，通过试验为该工程提出合理准确的地基承载力特征值增加了一种验证方法，并为在此类地层中进行该种原位测试试验积累了经验。

1 工程概况该螺旋板载荷试验是广州市轨道交通工程某车辆段维修基地及物流基地岩土工程详细勘察工程中的其中一种测试手段。

本文所叙述的仅是其中一个点位五个不同深度部位的慢速法试验。

该测试点距最近的地质钻探孔位为1.70 m，其钻孔揭示的地质情况如下:稳定水位为2.50 m;0 m～2.80 m为素填土:红褐色，稍湿，稍压实;2.80 m～8.50 m为砂质黏性土:黄色，硬塑，为混合花岗岩风化残积土，遇水易崩解、软化，局部夹全风化岩薄层;8.50 m～14.00 m为全风化混合花岗岩:红褐色，岩芯呈坚硬土状，遇水易崩解、软化;14.00 m之下为强风化花岗岩。

浅谈螺旋板载荷试验操作技巧及其工程应用摘要：螺旋板载荷试验是一种适用于深层地基土的载荷试验，一般适用深度为10-15米。

本文通过笔者在某工地的亲身实践，分析了螺旋板载荷试验的各项操作技巧及操作过程中遇到的各类问题。

关键词:螺旋板载荷试验;地基承载力;变形模量;基床系数Abstract: spiral plate loading test is a kind of applicable to the deep foundation soil loading test, general and applicable depth for 10 to 15 meters. This article through the author in a certain site’’s personal practice, analyzes the spiral plate loading test of the skills and encountered in the process of operation of all kinds of problems.Keywords: spiral plate loading test; Foundation bearing capacity; Deformation modulus; Base bed coefficient概况1.1螺旋板载荷试验的原理螺旋板载荷试验是把圆形螺旋板旋入地下预定深度,通过传力杆向螺旋板施加荷载,同时量测螺旋板的沉降的载荷试验，通过分析施加的荷载及相应荷载所对应的沉降量，可以得到地基土的承载力、变形模量及基床系数等值。

1.2螺旋板载荷试验的操作方法（1）在所需进行试验的位置钻孔（或用洛阳铲等其它方式开孔），将上部的填土等钻穿后，停止钻进，清除孔底受扰动的土层。

（2）将螺旋板连接在传力杆上旋入土层。

（3）在测试点周围将反力锚杆旋入周边土层，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装好，确保测读准确。

螺纹载荷测试方法螺纹载荷测试方法是一种用于评估螺纹连接性能的测试方法。

螺纹连接是一种常见的机械连接方式，广泛应用于各种机械设备和结构中。

为了确保螺纹连接的可靠性和安全性，需要对其进行载荷测试。

本文将介绍螺纹载荷测试的原理、方法及其应用。

一、螺纹载荷测试的原理螺纹连接的可靠性主要取决于其承载能力。

螺纹连接在使用过程中承受的载荷包括拉力、剪力和扭矩等。

螺纹载荷测试的目的就是通过施加特定的载荷，评估螺纹连接在承载能力方面的性能。

二、螺纹载荷测试的方法1. 静载荷测试：静载荷测试是最常用的一种螺纹载荷测试方法。

该方法通过施加一个静态载荷，观察螺纹连接在不同载荷下的变形情况，以评估其承载能力。

静载荷测试可以使用万能试验机或专用拉伸机进行。

2. 动载荷测试：动载荷测试是一种模拟实际工作条件下载荷变化的测试方法。

该方法通过施加一个动态载荷，观察螺纹连接在循环载荷下的变形和疲劳寿命，以评估其可靠性和耐久性。

动载荷测试可以使用专用的动态载荷试验机进行。

3. 扭矩测试：扭矩测试是一种评估螺纹连接扭转性能的测试方法。

该方法通过施加一定的扭矩，观察螺纹连接在扭转过程中的变形和应力分布情况，以评估其承载能力和可靠性。

扭矩测试可以使用扭矩试验机进行。

三、螺纹载荷测试的应用螺纹载荷测试在工程领域中具有广泛的应用。

它可以用于评估螺纹连接件的承载能力和可靠性，为设计和选择螺纹连接提供依据。

螺纹载荷测试还可以用于评估螺纹连接在不同工况下的性能，以指导螺纹连接的使用和维护。

螺纹载荷测试可以用于各种螺纹连接件的评估，包括螺纹螺栓、螺纹套筒、螺纹管接头等。

它适用于各种材料和规格的螺纹连接，包括金属螺纹连接和非金属螺纹连接。

螺纹载荷测试在许多行业中都有重要的应用价值。

例如，在航空航天、汽车工程和机械制造等领域，螺纹连接是一种常见的连接方式，其可靠性对设备的安全和性能至关重要。

通过螺纹载荷测试，可以评估螺纹连接的可靠性和安全性，为设备的设计和制造提供依据。

载荷试验载荷试验项目包括平板载荷试验和螺旋板载荷试验，它是在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，观测地基土的承受压力和变形的原位试验。

其成果一般用于评价地基土的承载力也可用于计算地基土的变形模量；现场测定湿陷性黄土地基的湿陷起始压力。

(1)平板载荷试验适用于各类地基土。

它所反映的相当于承压板下1.5-2.0倍承压板直径或宽度的深度范围内地基土的强度、变形的综合性状。

(2)螺旋板载荷试验适用于粘土和砂土地基，用于深层或地下水位以下的土层。

试验原理：在拟建建筑物场地上将一定尺寸和几何形状（圆形或方形）的刚性板，安放在被测的地基持力层上，逐级增加荷载，并测得每一级荷载下的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，由此可得到荷载（p）－沉降（s）曲线（即p－s曲线）。

典型的平板载荷试验p－s曲线可划分为三个阶段：（1）直线变形阶段：p－s曲线为直线段（线性关系），对应于此段的最大压力p0，称为比例界限压力（也称为临塑压力），土体以压缩变形为主。

（2）剪切变形阶段：当压力超过p0，但小于极限压力pu时，压缩变形所占比例逐渐减少，而剪切变形逐渐增加，p－s线由直线变为曲线，曲线斜率逐渐增大。

（3）破坏阶段：当荷载大于极限压力pu时，即使维持荷载不变，沉降也会急剧增大，始终达不到稳定标准。

直线变形阶段：受荷土体中任意点产生的剪应力小于土体的抗剪强度，土的变形主要由土中空隙的压缩引起，并随时间趋于稳定。

可以用弹性理论进行分析。

剪切变形阶段：土体除了竖向压缩变形之外，在承压板的边缘已有小范围内土体承受的剪应力达到或超过了土的抗剪强度，并开始向周围土体发展。

此阶段土体的变形主要由压缩变形和土粒剪切变形共同引起。

可以用弹塑性理论进行分析。

破坏阶段：即使荷载不再增加，承压板仍会不断下沉，土体内部开始形成连续的滑动面，承压板周围土体面上各点的剪应力均达到或超过土体的抗剪强度。

平板载荷试验仪器设备：1.承压板：应具有足够的刚度，一般采用圆形或正方形钢质板；也可采用现浇或预制混凝土板，面积可采用0.25-0.50m2,不应小于0.1m2。

1、原位测试的定义广义:包括原位检测和原位试验两部分，即指在工程现场，在不破坏、不扰动或少扰动被测对象或检测对象原有(天然）状态的情况下，通过试验手段测定特定的物理量，进而评价被测对象的性能和状态。

狭义:是岩土工程勘察与地基评价中的重要手段之一，是指利用一定的试验手段在天然状态（天然应力、天然结构和天然含水量)下，测试岩土的反应或一些特定的物理、力学指标, 进而依据理论分析或经验公式评定岩土的工程性能和状态。

2.原位测试技术的特点优点：1.在工程场地进行测试，无需采样，减少了甚至避免了对试样的扰动和取样难（如淤泥和砂层)的问题。

2。

原位测试涉及的试样体积比室内试验样品要大得多，因而更能反映宏观结构(如裂隙、夹层等）对岩土体性质的影响.3。

很多土的原位测试技术方法可连续进行，因而更能反映岩土体剖面及其物理力学性质指标；4。

现代的原位测试技术一般具有快速、经济的优点，如静力触探车。

缺点:1.难于控制测试中的边界条件，如排水条件和应力条件；2。

到目前为止,原位测试技术所测出的数据和岩土体的工程性质之间的关系，仍建立在大量统计的经验关系之上.室内试验的历史较久,经验也比较丰富.其主要优点是：试验时的边界条件和排水条件都很易控制,试验中的应力路径可事先选定；其主要缺点是：试验需要取样，样品小，受扰动，代表性差,有时所测力学指标严重失真。

3. 1原位测试手段的通用性。

①土体原位测试在划分土类方面的通用性②确定岩土体的工程性质方面的通用性3。

2原位测试手段的地基条件适用性和经验公式的地区适用性。

造成地区适用性的原因（1）应用者经验的差别。

特别是过渡带土类的划分，有时需要根据实际情况进行判断；（2）不同地区土的形成时代、成因以及经历的自然历史不同;（3）土类划分方案也需要一个不断补充新资料而逐渐完善提高的过程。

3。

3原位测试技术要点的一致性。

4、原位测试的主要技术方法I. 载荷试验:用于测定承压板下应力主要影响范围内,岩土的承载能力和变形特性.II. 触探试验:包括静力触探、圆锥动力触探和标准贯入试验。

螺旋板载荷试验浅析由于城市的不断发展，高层建筑层出不穷，对原本的工程勘察要求也在不断提高，普通的浅层平板载荷试验已经不能满足工程的要求，迫使岩土工程勘察中的测试手段不断完善，螺旋板载荷试验这种试验深度范围较大的测试手段也较多的应用在高层建筑的岩土勘察当中，笔者将工作中的经验总结本文，供同行参考。

1 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25kPa1.5 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。

一、 静力载荷试验之欧侯瑞魂创作1.2. 试验的目的及意义（1） 确定地基土的临塑荷载, 极限荷载, 为评定地基土的承载力提供依据；（2） 确定地基土的变形模量；（3） 估算地基土的不排水抗剪强度；（4） 确定地基土基床反力系数；3. 试验的适用范围浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深即是或年夜3m 和地下水位以上的地基土；螺旋板载荷试验适用于深层地基土或地下水位以下的地基土.载荷试验可适用于各种地基土, 特适用于各种填土及碎石的土.本节主要介绍浅层平板静力载荷试验.本实验为浅层平板载荷试验.4. 试验的基来源根基理平板载荷试验是在拟建建筑场地上将一定尺寸和几何形状（方形或圆形）的刚性板, 安排在被测的地基持力层上, 逐级增加荷载, 并测得相破坏剪切直线变形阶应的稳定沉降, 直至到达地基破坏标准, 由此可获得荷载（p）－沉降（s）曲线（即p-s曲线）.典范的平板载荷试验p-s曲线可以划分为三个阶段, 如右图所示.通过对p-s曲线进行计算分析, 可以获得地基土的承载力特征值ak f、变形模量0E和基床反力系数s k.平板载荷试验所反映的相当于承压板下1.5～2.0倍承压板直径（或宽度）的深度范围内地基土的强度、变形的综合性状.浅层平板载荷试验适用浅层天然地基土, 包括各种填土、含碎石的土等.也用于复合地基承载力评价.5.试验仪器及制样工具仪器设备：载荷试验的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成.目前, 组合型式多样, 成套的定型设备已应用多年.（1）承压板, 有现场砌置和预制两种, 一般为预制厚钢板(或硬木板).对承压板的要求是, 要有足够的刚度, 在加荷过程中承压板自己的变形要小, 而且其中心和边缘不能发生弯曲和翘起；其形状宜为圆形(也有方形者), 对密实粘性土和砂土, 承压面积一般为1000～5000cm2.对一般土多采纳2500～5000cm2.按事理讲, 承压板尺寸应与基础相近, 但不容易做到.（2）加荷装置, 加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架.加荷方式可分为两种, 即重物加荷和油压千斤顶反力加荷.1)重物加荷法, 即在载荷台上放置重物, 如铅块等.由于此法粗笨, 劳动强度年夜, 加荷方便, 目前已很少采纳(图4－3).其优点是荷载稳定, 在年夜型工地经常使用.图3 载荷台式加压装置(a)木质或铁质载荷台；(b)低重心载荷台；1—载荷台；2—钢锭；3—混凝土平台；4—测点；5—承压板2)油压千斤顶反力加荷法, 即用油压千斤顶加荷, 用地锚提供反力.由于此法加荷方便, 劳动强度相对较小, 已被广泛采纳, 并有定型产物（图4－4）.采纳油压千斤顶加压, 必需注意两个问题：①油压千斤顶的行程必需满足地基沉降要求.②下入土中的地锚反力要年夜于最年夜加荷, 以防止地锚上拔, 试验中途而废.图4 千斤顶式加压装置(a)钢桁架式装置；(b)拉杆式装置；1—千斤顶；2—地锚；3—桁架；4—立柱；5—分立柱；6—拉杆（3）沉降观测装置, 沉降观测仪表有百分表、沉降传感器或水准仪等.只要满足所规定的精度要求及线性特性等条件, 可任意选用其中一种来观测承压板的沉降.由于载荷试验所需荷载很年夜, 要求一切装置必需牢固可靠、平平稳定.6.试验步伐第一部份, 设备装置：（1）、下地锚、安横梁、基准梁、挖试坑等.地锚数量为4个, 以试坑中心为中心点对称安插.然后根据试验要求, 开挖试坑至试验深度.接着装置好横梁、基准梁等.该工作由老师事先完成.（2）、放置承压板.在试坑的中心位置, 根据承压板的年夜小铺设不超越20mm厚的砂垫层并找平, 然后小心放置承压板.（3）、千斤顶和测力计的装置.以承压板为中心, 从下往上依次放置千斤顶、测力计、垫片, 并注意坚持它们在一条垂直直线上.然后调整千斤顶, 使整体稳定在承压板和横梁之间, 形成完整的反力系统.（4）、沉降丈量元件的装置.把百分表通过磁性表座固定在基准梁上, 并调整其位置, 使其能准确丈量承压板的沉降量.百分表数量为4个, 在装置时, 注意使其均匀分布在四个方向, 形成完整的沉降丈量系统.第二部份, 加载把持：（1）、加载前预压, 以消除误差.2, 所以每级荷载为4kN.同时, 第一级是各级加压的两倍, 即8kN.（3）、通过事先标定的压力表读数与压力之间的关系, 计算出预定荷载所对应的测力计百分表读数.（4）、加荷载.依照计算的预定荷载所对应的测力计百分表读数加载, 并随时观察测力计百分表指针的变更, 通过千斤顶不竭补压, 以保证荷载的相对稳定.（5）、沉降观测.采纳慢速法, 每级荷载施加后, 间隔5min、5min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降, 以后间隔30min测读一次沉降, 当连续2h每小时沉降量小于0.1mm时, 可以认为沉降已到达相对稳定标准, 可施加下一级荷载.（6）、试验记录.每次读数完, 准确记录, 以保证资料的可靠性.第三部份, 卸载把持：（1）、卸载时, 每级压力是加载时的2倍.（2）、由于此次实习并未要求记录卸载数据, 所以未作详细要求.（3）、松开油阀, 装配装置.7.试验数据实验原始数据见附表一.8.试验数据处置由原始数据统计处置, 我们获得以下一个表格, 每级荷载作用下, 我们通过率定曲线, 得出千斤顶的力, 由此计算出每级荷载下, 承压板对地基土的压力.再由百分表的读数得出每级压力下稳定的沉降量, 汇总于下表格.以上表格数据, 帮手我们绘出该地基土的P-S曲线（见附图一）, 由原始数据我们还得出每级荷载下的S-lgt曲线见（附图二）. 9.试验功效分析及工程应用通过载荷试验, 我们获得的最直接, 也是最重要的是载荷试验原始记录.试验过程中不单记录荷载-时间-沉降, 还记录了其它与载荷试验相关的信息, 包括载荷板尺寸、载荷点试验深度（或试验桩桩长）、千斤顶量程与型号、沉降观测仪器与型号、天气、气温等等.记录数据见附表.资料整理如下：（1）、绘制p-s曲线（p-s曲线的需要修正：图解法或最小二乘修正法）根据载荷试验原始沉降观测记录, 将（p, s）点绘在厘米坐标纸上.由于p-s曲线的初始直线段延长线欠亨过原点（0,0）, 则需对p-s曲线进行修正.此处采纳图解法进行修正, 其中0=0.06s mm, 即将曲线整体向上平移mm.如附图一所示.（2）、绘制s-lg t曲线在单对数坐标纸上绘制每级荷载下的s—lgt曲线, 注意标明坐标名称和单元.同时需要标明每根曲线的荷载品级, 荷载单元用kPa.如附图二所示.（3）、地基承载力特征值akf由于p-s 关系呈缓变曲线, 不宜采纳拐点法和极限荷载法确定地基承载力特征值, 故采用相对沉降法.其中, b=m, s/b 取, 即=0.010.4=0.004⨯s m = 4 mm 所对应的荷载作为地基承载力特征值, 但其值不年夜于最年夜加载量的一半.由p-s 曲线知, 当=4s mm 时, =100p kPa试验在进行到加载为120kpa 时, 由于天气原因, 下雨了, 我们自愿终止试验, 因此120kpa 加载其实不是破坏时的最年夜荷载.所以不能确定当=4s mm 时, =100p kPa 是否小于最年夜加载量的一半.∴我们暂取=100ak f kPa（个人疑问：p-s 曲线绘制时, 对试验数据点的拟合有多种作法, 拟合曲线其实不是准确曲线, 所以通过曲线查出的ak f 也其实不是准确值.我们不能控制绘出的曲线误差, 那我们怎么去获得最接近真实值的ak f ？）（4）、地基土的变形模量0E其中, 承压板边长b , 承压板为圆形, 0=0.785I , 承压板埋深=0z m ﹤ b =m, 故10.270.2701-=1-=11.0⨯≈z I b . m对K , 则-321.6===1425740.151510⨯p K s kN/m 3. 又μ取,∴22001=(1)=0.7851142574(1-0.35)0.4=39284.12μ-⨯⨯⨯⨯E I I K b kPa（5）、基床反力系数s k基床反力系数取p-s 曲线直线段的斜率, 即-321.6===1425740.151510p K s kN/m 3 10. 结论与建议通过实验我们得出该地基土的承载力为100kpa, 变形模量为0=39284.12E kpa, 基床反力系数s k =142572kpa试验过程中加载在93.6kpa 时, 沉降过小, 可能由于把持问题, 造成在未稳按时, 直接进行下一级加压, 造成数据在p-s 曲线呈现严重偏移, 因此该组数据为无效数据.在试验过程中, 由于下雨中断试验, 此试验数据只能作为参考, 不具有实际工程意义.。