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承压板附加应力面积选取

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《广东土木与建筑杂志》2014年第七期

1承压板面积选取原则

1.1承压板下应力主要影响范围对于天然地基和采用换填、预压、压实、挤密、强夯、注浆等方法处理后的人工地基,根据美国标准ASTMD1194-94[4]的说明,承压板下应力主要影响范围指大约2.0倍承压板直径(或宽度)的深度范围;GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》[2]指出:地基变形计算深度取值略小于2.5倍的基础宽度,且地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3倍基础底面宽度,独立基础下为1.5倍基础底面宽度,且厚度均不小于5m的范围。《工程地质手册》[5]认为:承压板下应力主要影响范围为1.5~2.0倍承压板直径(或宽度)的深度范围。TB10018-2003《铁路工程地质原位测试规程》[6]规定:平板载荷试验的作用深度和影响半径,对均质地基而言,约为2b和1.5b。结合以上规范规定及计算分析结论,可以认为承压板下应力主要影响范围为1.8~3.0倍承压板直径(或宽度)以内的深度范围。

1.2承压板面积选取原则对于处理土地基,浅层平板载荷试验的承压板尺寸大小与需要评价的处理土层的深度是相关的,深度越深则承压板尺寸则越大,根据地基附加应力影响深度分析,以承压板下应力主要影响范围为1.8~3.0倍承压板直径(或宽度)以内的深度范围理解,承压板直径(或宽度)宜为拟评价处理土层的深度的12或13。因此,承压板面积选取原则是根据需要测试的地基土层深度,方形承压板的边宽取需要测试土层深度的12,圆形承压板的直径取需要测试土层深度的11.8,长宽比2∶1的矩形承压板边宽取需要测试土层深度的13。

2工程应用

深圳市某住宅楼工程,基础采用级配砂石回填处理,地基土承载力特征值350kPa,须开展平板载荷试验,以检测地基承载力是否满足设计要求,为地基验收提供依据。本次试验要求检测3个点,根据试验点位所在附近的地质勘察资料及级配砂石回填处理,试验点均采用级配砂石回填处理了4m。根据上述承压板面积选取原则,本次试验选用了2.0m×2.0m方形承压板,最大试验荷载2800kN。检测结果见表4,可见1#~3#测点当加载到最大加载量2800kN时的总沉降量均不大,分别为9.54,10.59,9.16mm,且Q~s曲线平缓,s~lgt曲线呈平缓规则排列,综合分析各测点承载力特征值均为350kPa。

3结论

为探索地基平板载荷试验承压板尺寸的合理选取方法,采用弹性理论与数值分析方法对不同形状的承压板地基附加应力进行分析,得到以下结论:⑴对于长宽比2∶1的矩形板,应力影响深度为3b,方形板为2b,圆形板为3.7r0,并结合当前国内外规范,提出承压板下应力主要影响范围为1.8~3.0倍承压板直径(或宽度)以内的深度范围。⑵根据土层形态,以应力影响深度为出发点探索平板面积合理选取的方法,提出承压板面积选取原则为根据需要测试的地基土层深度,方形承压板的边宽取需要测试土层深度的12,圆形承压板的直径取需要测试土层深度的11.8,长宽比2∶1的矩形承压板边宽取需要测试土层深度的13。

作者:李超华戴思南单位:广东省建筑科学研究院

广东土木与建筑杂志责任编辑:田老师    阅读:人次
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