1、 橋涵工程基礎檢測第一節 地基承載力檢測橋涵地基的容許承載力可根據地質勘測、原位測試、野外荷載試驗以及鄰近舊橋涵調查對比，由經驗和理論公式計算綜合分析確定。當缺乏上述資料時可按公路橋涵地基與基礎設計規范（jtj024-85）推薦的方法確定地基容許承載力，對地質和結構復雜的橋涵地基應根據現場荷載試驗確定容許承載力。按規范確定地基承載力時，須先確定地基基本容許承載力 0 ，即基礎寬度 b 2m，埋置深度 h3m時地基的容許承載力。當基礎寬度b2m，埋置深度h3m，且hb4時可以按規范對容許承載力予以提高，地基容許承載力確定按地基土分類進行。一、粘性土、黃土地墓承載力檢測對于粘性土和黃土地基，可在現

2、場取有代表性的土樣（一般每個基礎的地基不少于4個土樣）進行土工試驗，得到地基土的有關物理力學指標，由規范求出承載力。對于老粘性土和殘積粘性土地基，可取土樣進行壓縮試驗，求得土樣壓縮模量查表確定容許承載力。對于一般粘性土和新近沉積粘性土地基，測土樣含水量、濕容重、液限、塑限和顆粒密度，求出土樣天然孔隙比和液性指數，查表確定容許承載力。對新近堆積黃土地基，按土含水比（天然含水量w和液限 wl 的比值）確定容許承載力，對于一般新黃土地基，按天然含水量和液限比（液限wl與天然孔隙比e的比值）確定容許承載力，對于老黃土地基，按天然孔隙比e和含水比w/ wl 確定容許承載力。二、砂立、碎石地基承載力檢測對

3、于砂類土、碎石土地基承載力可按其分類和密實度確定，規范給出了其容許承載力，砂類土和碎石土的分類可以按橋規規定確定。砂土的密實度可用相對密度表示，碎石土的密實度根據鉆探情況按規范而定。土的密實度一般可用孔隙比e表示，但對砂類土和碎石土只用孔隙比一個指標還不夠，密實度還和顆粒的形狀、大小以及級配有關。因此引人相對密度的概念，如用一定的試驗方法測得砂土最緊密狀態的孔隙比emin 和最疏松狀態的一孔隙比emax （最大孔隙比），則相對密度dr 可由下式求得：式中 ：e為砂土天然狀態的孔隙比。不同礦物成分、不同級配和不同粒度成分的砂土，最大孔隙比和最小孔隙比都是不同的；因此相對密度dr，比孔隙比e能更全

4、面地反映上述各因素對密實度的影響。從理論上講，用相對密度劃分砂土的密實度的概念是比較理想的，但是測定emax和emin，的試驗方法卻缺少完善的標準，試驗結果常常有很大的出入。同時由于很難在地下水位以下的砂土層取得原狀土樣，因而測定天然孔隙比的結果很不可靠，這就使相對密度的指標更難于測準，所以實際工程中直接測試相對密度并不普遍，而是通過標準貫人試驗，測得地基標準貫人撞錘擊數來確定相對密度和密實度。三、標準員人試驗標準貫人試驗（spt）是一種重型動力觸探法，采用質量為635kg的穿心錘，以76cm的落距，將一定規格的標準貫人器先打入土中15cm，然后開始記錄錘擊數目，將標準貫人器再打入土中30cm

5、，用此30cm的錘擊數作為標準貫人試驗的指標n。標準貫人試驗是國內外廣泛應用的一種現場原位測試手段，該試驗法方便經濟，不僅用于砂土，亦可用于粘性土的測試。標準貫人錘擊數n，可用于判定砂土的密實度、粘性土的稠度、地基土的容許承載力、砂土的振動液化、樁基承載力等，也是檢驗地基處理效果的重要手段。1試驗設備標準貫人試驗裝置的重要部件為：（1）落錘：質量為63.5kg的穿心錘；（2）貫人器：（3）探桿：直徑42mm；（4）錘墊和導向桿；（5）自動落錘裝置；2試驗注意事項（1）將貫人器打人士中，貫人速率為1530擊1min，并記錄錘擊數，包括先打15cm的預打擊數,后30cm中每10cm的錘擊數以及30

6、cm的累計錘擊數n。如錘擊數超過50，則按下式換算錘擊數n：n=30n/s式中：n一所選取的錘擊數；s相應于n的錘擊量，cm。（2）旋轉探桿，提出貫人器，并取出貫人器中的土樣進行鑒別、描述、記錄，必要時送試驗室分析。（3）由于鉆桿的彈性壓縮會引起功能損耗，鉆桿過長時傳人貫人器的功能降低，因而減少每擊的貫人深度，亦即提高了錘擊數，所以需要根據桿長對錘擊數進行修正。3，標準貫人試驗的應用標準貫人試驗國內外已積累了大量的實踐資料，給出了砂性土和粘性土一些物理性質和標準貫人試驗錘擊數的經驗關系，可供工程中使用。（1）根據n估計砂土的密實度。（2）根據n估計天然地基的容許承載力（0。（3）根據n估計粘性

7、土的狀態。（4）根據n估計土的內摩擦角 。四、現場荷載試驗。現場荷載試驗是一種古老的原位試驗方法，該方法能克服室內壓縮試驗土樣處于元側脹條件下單向受力狀態的局限性，模擬建筑物基礎與地基之間實際受力變形狀態。現場荷載試驗是將一個一定尺寸的荷載板（常用5000cm2 的方板或圓板）置于欲試驗的土層表面，在荷載板上分級施加荷載。每級荷載增量持續時間相同或接近，測記每級荷載作用下荷載板沉降量的穩定值，加載至總沉降量為25mm，或達到加載設備的最大容量為止，然后卸載，記錄土的口彈值，持續時間應不小千一級荷載增量的持續時間。根據試驗記錄繪制荷載p（或荷載強度p）和沉降量s的關系曲線。地基在荷載作用下達到破

8、壞狀態的5過程可以分為3個階段：壓密階段（直線變形階段）：相當于p-s曲線上的oa段，p-s曲線接近于直線土中各點剪應力均小于土抗剪強度土體處于彈性平衡狀態，這一階荷載板的沉降主要是由于土壓密變引起的，曲線上相應于a點荷稱為比例界限pr。剪切階段：相當于p-s曲線上的ab段。這一階段p-s曲線已不再保持線性關系，沉降增長率s/p隨荷載的增家而增大。在這個階段，地基土中局部范圍內（首先在基礎邊緣處）的剪應力達到土的抗剪強度，土體發生剪切破壞，這些區域也稱性區。隨著荷載的繼續增加，土中塑性區的范圍也逐步擴大，直到土中形成連續的滑動面，由荷載板兩側擠出而破壞；因此，剪切階段也是地基中塑性區的發生及發

9、展階段。相應于p一s曲線上b點的荷載稱為極限荷載pu 。破壞階段，相當于p一s曲線上的bc段。當荷載超過極限荷載后，荷載板急劇下沉，即使不增加荷載，沉降也不能穩定，因此，p一s曲線陡直下降。這一階段，申于土中塑性區范圍的不斷擴展，最后在土中形成連續滑動面，土從荷載板四周擠出隆起，地基本失穩而破壞。對于典型的荷載試驗p一s曲線，在曲線上能夠明顯地區分3個階段，則在確定地基容許承載力時，一方面要求地基容許承載力不超過比例界限，這時地基土是處于壓密階段，地基變形較小。但有時為了提高地基容許承載力，在滿足建筑物沉降要求的前提下，也可超過比例界限，允許土中產生一定范圍的塑性區。另一方面又要求地基容許承載力對極限荷載pu有一定的安全度，即地基容許承載