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专利号: 2016107099290
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种地基极限承载力及容许承载力的载荷试验测定方法,其特征在于,具体步骤如下:步骤一:压力载荷试验场地选择及设备安装;

步骤二:载荷试验压力增载方案的确定;

步骤三:压力载荷与沉降量数据的采集与处理;

步骤四:地基土载荷增载沉降模量比参数的确定,其具体方法为:定义初始荷载加载后的地基土载荷增载沉降模量值为初始载荷的施加压力增量值与所对应的地基位移变化量的比值,其值由式(1)确定;第i级荷载加载后的地基土载荷增载沉降模量值为第i级载荷的施加压力增量值与所对应的地基位移变化量的比值,其值由式(2)求解确定:λ0=ΔP0/ΔS0  (1)

λi=ΔPi/ΔSi  (2);

定义地基土载荷增载沉降模量比参数χi为第i级荷载加载后的地基土载荷增载沉降模量值λi与初始荷载加载后的地基土载荷增载沉降模量值λ0之比,其值由式(3)计算确定:式中:

χi-第i级荷载加载后的地基土载荷增载沉降模量比;

λ0-初始荷载加载后的地基土载荷增载沉降模量值;

λi-第i级荷载加载后的地基土载荷增载沉降模量值;

ΔS0-初始荷载加载后的沉降位移变化量;

ΔSi-第i级荷载加载后的沉降位移变化量;

ΔP0-初始加载的压力增量值;

ΔPi-第i级加载的压力增量值;

步骤五:地基稳定性评价与极限承载力的确定,其具体方法为:(1)地基稳定性评价及稳定性判据准则的确定绘制地基土载荷增载沉降模量比参数随压力级别变化曲线,即χi-Pi关系曲线;当χ=1时,表明地基土处于弹性稳定状态;当χ<1时,则表明地基土进入塑性变形阶段;当χ发生突变即χ→0时,表明地基土处于极限失稳破坏状态;

地基土载荷增载沉降模量比失稳判据为:

式中:χcr为地基土载荷增载沉降模量比临界值;

K为地基安全系数,依据《建筑地基基础设计规范》取值;

当地基土载荷增载沉降模量比χi>χcr时,表明地基处于相对稳定阶段;当地基土载荷增载沉降模量比χi≤χcr时,表明地基处于不稳定阶段;

(2)地基极限承载力的确定

当χi≤χcr时,表明地基承载状态进入不稳定阶段,因此可判定χi-Pi关系曲线上Pi对应点为地基载荷试验的极限压力点,取前一级对应的载荷压力Pd(cr)与承压板面积之比确定为地基的极限承载力σcr:σcr=Pd(cr)/A  (5)

式中:

σcr-地基土的极限承载力;

Pd(cr)-地基载荷试验的极限压力点前一级荷载所对应的压力值;

A-承压板面积;

步骤六:地基土容许承载力的确定,其具体方法为:地基土容许承载力[σ]由式(6)确定:

[σ]=σcr/2  (6)

式中:

[σ]-地基土容许承载力;

σcr-地基土的极限承载力。

2.根据权利要求1所述的地基极限承载力及容许承载力的载荷试验测定方法,其特征在于,步骤一的具体方法为:选择建筑地基重要的区域作为载荷试验场地,按照《岩土工程勘察规范》的规定与要求,对选取的区域进行压力载荷试验;选用圆形钢板作为承压板,液压千斤顶、手动油泵以及各种杆件作为加载工具,并配合使用压力计与位移计进行测定试验过程中的压力值与沉降值。

3.根据权利要求1所述的地基极限承载力及容许承载力的载荷试验测定方法,其特征在于,步骤二的具体方法为:为稳固承压板,预先加P0荷载30-60秒,待稳定后读取百分表读数S0,然后卸除荷载,将百分表读数调至零或读取百分表读数S0作为下沉量的起始读数;依据加荷分级不应小于8级的原则,以P1为初始级别压力值,以ΔP为增量,即以Pi=P1+(η-1)ΔP(η=1,2···n)为每级荷载进行逐级加载;当沉降量趋于稳定时,进行下一级加载。

4.根据权利要求1所述的地基极限承载力及容许承载力的载荷试验测定方法,其特征在于,步骤三的具体方法为:根据步骤二确定的压力增载方案,在i级荷载Pi加载后,按间隔

10min,10min,10min,15min,15min测读一次沉降量,以后间隔半小时测读一次沉降量,当连续2小时内,每小时沉降量均小于0.1mm时,则认为在本级荷载作用下沉降量已经趋于稳定,此时读取沉降量变化值ΔSi作为第i级荷载加载的沉降值,并记录。