简述静载荷试验的观测仪器主要有哪些

简述静载荷试验的观测仪器主要有哪些1、反力装置:设计承载力特征值均为200kPa,反力设备按最大60t~80t准备,在如图1所示的事先砌筑的砖墙上放置8根6m长的工字钢作为载荷平台,载荷平台上周围用土袋码砌,然后装入砂土作为荷重 。
2、测力装置:采用100t油压千斤顶加压,千斤顶型号:QYL100,额定起重量:100t,最低高度≤335㎜,起重高度≥180㎜ 。
3、载荷板:荷载板采用1㎡的方形钢板和圆形钢板以及0.866㎡的圆形钢板 。为防止载荷板产生翘曲变形,又在载荷板上面放置边长为0.8m的方形钢板和直径为0.8m的圆形钢板 。
4、变形测量装置:百分表(精度0.01㎜)
 静力载荷测试法的测试设备及方法(一)仪器设备
载荷测试的设备由承压板、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本身的变形要小,而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起;其形状一般为方形(也有圆形者),对密实粘性土和砂土,承压板面积一般为1000—5000cm2,对一般土多采用2500—5000cm2 。按道理讲,承压板尺寸应与基础相近;但不易做到 。
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 。
重物加荷法,即在载荷台上放置重物,如铅块等 。由于此法笨重,劳动强度大,加荷不便,目前已很少采用(图4—1) 。其优点是荷载稳定,在大型工地常用 。
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,已被广泛采用,并有定型产品,如上海新卫机器厂的载荷测试机就是一种定型产品(见图4—2) 。
图4—1 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
图4—2 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
采用油压千斤顶加压,必须注意两个问题:
(1)油压千斤顶的行程必须满足地基沉降量的要求 。有的勘察单位采用上、下两个千斤顶重叠放置,以增加油压千斤顶行程,满足地基沉降量要求 。
(2)要求下在土中的地锚反力要大于最大加荷 。由于受力后地锚上拔、设备本身变形、千斤顶漏油和承压板下沉,使试验过程中千斤顶的压力不易稳定,会出现松压现象 。因此,必须设法补压,使压力保持稳定,也可使用稳压器稳定油压 。
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 。
由于载荷测试所需荷载很大,要求一切装置必须牢固可靠,安全稳定 。
(二)试验方法
(1)载荷测试一般在方形试坑中进行 。试坑底的宽度应不小于承压板宽度(或直径)的三倍,以消除侧向土自重引起的超载影响,使其达到或接近地基计算的半空间平面问题边界条件的要求 。在靠近坑底处取原状土样两个 。
(2)为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构,应注意做到以下几点 。
①测试之前,应在坑底预留20—30cm厚的原土层,待测试将开始时再挖去,并立即放入载荷板 。
②对软粘土或饱和的松散砂,在承压板周围应预留20—30cm厚的原土作为保护层 。
③在试坑底板标高低于地下水位时,应先将水位降至坑底标高以下,并在坑底铺设2cm厚的砂垫层,再放下承压板等,待水位恢复后进行试验 。
(3)安装设备,参考图4—1或图4—2,其安装次序与要求如下:
①安装承压板 。安装承压板前应整平试坑底面,铺设1—2cm厚的中砂垫层,并用水平尺找平,以保证承压板与试验面平整均匀接触 。
②安装千斤顶、载荷台架或反力构架 。其中心应与承压板中心一致 。
③安装沉降观测装置 。其支架固定点应设在不受变形影响的位置上,沉降观测点应对称放置 。
应避免测试点冰冻、曝晒、雨淋,并在周围挖好排水沟 。必要时设置工作棚 。经全面检查无问题后方可加压 。
(4)加荷(压) 。安装完毕,即可按等量分级加荷 。测试的第一级荷载,应将设备的重量计入,且宜接近所卸除土的自重(相应的沉降量不计) 。每级荷载增量,一般取预估测试土层极限压力的1/8—1/10 。当不宜预估其极限压力时,对较松软的土,每级荷载增量可采用10—25kPa;对较坚硬的土,采用50kPa;对硬土及软质岩石,采用100kPa 。