地基平板載荷試驗相關(guān)問題研究

張俊霞

(山東省菏澤市公路管理局工程二處)

1 平板載荷試驗的概念

平板載荷試驗是指在一定尺寸的平板上施加荷載，然后對荷載作用下地基的沉降情況進行觀察。進而結(jié)合荷載與沉降關(guān)系(P-S)曲線來對地基的承載能力進行判斷。根據(jù)計算公式測算出地基的變形模量，是一種判斷土壓力與變形特征的非常有效的測試方法。平板載荷試驗具有直觀、直接、準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點。這種檢測方法作為一種重要的原位土基測試方法，目前在公路工程地基承載力檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。通常平板載荷試驗包括深層平板載荷試驗和淺層平板載荷試驗兩種。深層平板載荷試驗通常適用于基礎(chǔ)埋深在3m以上的地基試驗檢測當(dāng)中;而淺層平板載荷試驗則廣泛適用于淺層地基土的試驗檢測項目中。

2 平板載荷試驗的優(yōu)勢及缺點

2.1 平板載荷試驗的優(yōu)勢

平板載荷試驗對地基土不會產(chǎn)生擾動，通過試驗?zāi)軌驅(qū)Φ鼗娜菰S承載力進行可靠而直觀的反應(yīng)。也可根據(jù)試驗結(jié)果對其它間接參數(shù)進行明確，可直接參與到公路工程設(shè)計當(dāng)中。另外，平板載荷試驗的結(jié)果還可用于對地基土進行變形模量計算上，從而對公路路基的沉降量進行預(yù)估。因此，平板載荷試驗?zāi)壳安粌H被廣泛應(yīng)用于公路工程中，在一些重要的建筑物、大型工程等地勘環(huán)節(jié)，也成為主要的試驗檢測方法之一。是現(xiàn)代工程不可缺少重要的試驗檢測手段。

2.2 平板載荷試驗的缺點

試驗周期比較長，不僅費時還費力，是平板載荷試驗比較明顯的缺點;載荷試驗地基的面積通常較大，而承壓板的面積卻相對較小，容易影響檢測結(jié)果。但是如果要增加承壓板的面積，也需要同時增加總荷載，這樣試驗的難度也會隨之增加;平板載荷試驗過程中，起始荷載和分級荷載對試驗結(jié)果會產(chǎn)生較大影響，所以需要進行準(zhǔn)確的評估，才能保證試驗結(jié)果的可靠性;另外，這種試驗往往采用的是人工讀數(shù)，由于試驗周期較長，所以很難保證人工讀數(shù)的精確性。

3 地基平板載荷試驗需要解決的問題

3.1 地基平板載荷試驗測點數(shù)量問題

平板載荷試驗檢測的地基承載力，將直接用于對公路施工質(zhì)量的評價，以及確定公路地基承載力是否能夠符合設(shè)計要求，這可以說是保證整個公路工程安全可靠運行的關(guān)鍵。那么怎樣才能安全可靠的對公路地基土進行評價，對檢測點的數(shù)量進行確定非常重要。相關(guān)的工程規(guī)范中規(guī)定對地基強度及承載力進行檢測時，每單位工程的檢測點數(shù)量不應(yīng)該少于3個，每個獨立基礎(chǔ)下至少布置一個檢測點。這些規(guī)定往往只適用于采用靜力觸探標(biāo)準(zhǔn)貫入或取土樣進行室內(nèi)試驗來對承載力進行確定。但對于平板載荷試驗這種試驗方法往往不適用。由于平板載荷試驗需要堆載或地錨加載，這種試驗比較費力、費工，成本較高，通常不會進行工程普查。《規(guī)范》中并沒有對具體的承載力檢測方法進行規(guī)定，這很容易導(dǎo)致檢測人員在進行公路地基平板載荷檢測時，不能明確檢測點數(shù)量。因此，在公路工程地基土承載力檢測方面，應(yīng)該結(jié)合工程經(jīng)驗，根據(jù)工程區(qū)的地質(zhì)狀況，進行嚴謹?shù)姆治雠c明確，盡量保證檢測點數(shù)量能夠符合公路工程安全性整體要求，進而保證公路工程施工質(zhì)量。

3.2 承壓板尺寸及剛度的問題

在實際公路工程中，很多檢測人員不能根據(jù)地基土層的厚度情況來合理選擇承壓板的尺寸。實際公路路基平板載荷試驗所選擇的承壓板面積大多為0.25～0.5m2，這樣所測量出的地基承載力，其安全性和可靠性無法明確。正確的承壓板尺寸明確方法應(yīng)該是，根據(jù)地基的厚度，選取地基土層厚度的2/3～1倍來作為承壓板的直徑或?qū)挾取Ａ硗?，在一些公路工程路基承載力檢測中，往往采用的是較為單薄的鋼板來作為承壓板，有的承壓板厚度甚至不超過10mm，這種厚度根本無法滿足平板載荷試驗的要求，檢測得出的數(shù)據(jù)也很難得到有效保證。因此，在公路工程地基平板載荷試驗當(dāng)中，承壓板的剛度必須得到絕對的保證。如果采用的是單片鋼板，那么鋼板的厚度必須高于其直徑的4％，如果小于這個數(shù)值，就必須采用鋼板加肋形式，或者使用厚度在250mm以上的現(xiàn)澆混凝土板作為承壓板，這樣才能保證檢測結(jié)果的真實、有效。

3.3 測點的分布問題

地基平板載荷試驗測點的布置必須具有代表性，能夠反映地基的整體承載力水平。在公路工程檢測過程中，很多檢測人員都會選擇一些容易堆載的地點來作為檢測點，部分檢測人員會比較隨意的隨機選擇幾個布測點。這樣的檢測點選擇過于隨意，缺乏科學(xué)性，無法突出檢測工作的重點，也無法反映地基的實際情況。因此，在實際工程檢測時，應(yīng)該根據(jù)以下幾點進行選擇:可選擇對工程質(zhì)量有疑問的區(qū)域;選擇土層變化明顯的區(qū)域;選擇路基分段施工時的交接部位或接頭部位;選擇返工區(qū)域;選擇其它檢測項目不合格的區(qū)域。以上這些區(qū)域相對特殊，具有一定的代表性，會直接反映出該區(qū)域的地基承載情況，可以作為檢測點的選擇依據(jù)。另外，除了以上幾個區(qū)域外，其它檢測點也需要均勻分布在施工場地上，以保證檢測的全面性。

3.4 對檢測人員的監(jiān)督問題

在目前的公路工程地基平板載荷試驗過程中，由于缺乏完善的檢測監(jiān)督機制，往往導(dǎo)致平板載荷試驗過程隨意性較大，檢測環(huán)節(jié)容易存在許多問題，卻不能得到及時糾正。在一些平板載荷試驗所使用的檢測人員，通常是臨時工作人員，根本不具備平板載荷試驗的能力。導(dǎo)致檢測結(jié)果受到嚴重影響，有時甚至?xí)l(fā)安全隱患;有些小噸位的公路地基平板載荷試驗，所采用的卻是量程較大的荷重傳感器、壓力表。傳感器與壓力表使用和管理也過于隨意，導(dǎo)致儀器精度受到影響;另外，還存在承壓板剛度不夠、加載分級不合理、持荷時間不準(zhǔn)確、試驗數(shù)據(jù)偽造等等一系列情況。這些情況是平板載荷試驗缺乏有效監(jiān)管的明顯表現(xiàn)。因此，相關(guān)部門應(yīng)該盡快建立起一套，行之有效的平板載荷試驗檢測監(jiān)督管理制度，并建立起相應(yīng)的獎罰機制，嚴格監(jiān)管公路工程試驗檢測的每個環(huán)節(jié)，保證公路工程試驗檢測的規(guī)范、有順開展。

[1] 高陽.平板載荷試驗確定地基承載力[J].山西建筑，2010，36，(15):77-78.

[2] 王偉鋒，王發(fā)旺，盧育霞.平板載荷試驗在河西某高速公路工程中的應(yīng)用[J].甘肅科技，2011，27，(17):149-151.