根据载荷试验法确定地基承载力特征值

荷载试验是确定岩土承载力的主要方法，《建筑地基基础设计规范》采用的载荷试验包括浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验。

附录C 浅层平板载荷试验要点

C.0.1 地基土浅层平板载荷试验适用于确定浅部地基土层的承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形参数，承压板面积不应小于0.25m²，对于软土不应小于0.5m²。

C.0.2 试验基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。应保持试验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用粗砂或中砂层找平，其厚度不应超过20mm。

C.0.3 加荷分级不应少于8级。最大加载量不应小于设计要求的两倍。

C.0.4 每级加载后，按间隔10min、10min、10min、15min、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降量，当在连续两个小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。

C.0.5 当出现下列情况之一时，即可终止加载：

1 承压板周围的土明显地侧向挤出；

2 沉降s急骤增大，荷载⁃沉降（p⁃s）曲线出现陡降段；

3 在某一级荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定标准；

4 沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06。

C.0.6 当满足第C.0.5条前三款的情况之一时，其对应的前一级荷载为极限荷载。

C.0.7 承载力特征值的确定应符合下列规定：

1 当p⁃s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；

2 当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；

3 当不能按上述二款要求确定时，当压板面积为0.25～0.50m²，可取s/b=0.01～0.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。

C.0.8 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，各试验实测值的极差不得超过其平均值的30%，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值（f_ak）。

附录D 深层平板载荷试验要点

D.0.1 深层平板载荷试验适用于确定深部地基土层及大直径桩桩端土层在承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形参数。

D.0.2 深层平板载荷试验的承压板采用直径为0.8m的刚性板，紧靠承压板周围外侧的土层高度应不少于80cm。

D.0.3 加荷等级可按预估极限承载力的1/10～1/15分级施加。

D.0.4 每级加荷后，每一个小时内按间隔10min、10min、10min、15min、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降。当在连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。

D.0.5 当出现下列情况之一时，可终止加载：

1 沉降s急剧增大，荷载⁃沉降（p⁃s）曲线上有可判定极限承载力的陡降段，且沉降量超过0.04d（d为承压板直径）；

2 在某级荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定；

3 本级沉降量大于前一级沉降量的5倍；

4 当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍；

D.0.6 承载力特征值的确定应符合下列规定：

1 当p⁃s曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值；

2 满足终止加载条件前三款的条件之一时，其对应的前一级荷载定为极限荷载，当该值小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；

3 不能按上述二款要求确定时，可取s/d=0.01～0.015所对应的荷载值，但其值不应大于最大加载量的一半。

D.0.7 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过平均值的30%时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值（f_ak）。

图4.2.1是将《建筑地基基础设计规范》C.0.6条和D.0.6条的规定形象地表示出来。(www.xing528.com)

图4.2.1a所示的p⁃s曲线有比较明显的起始直线段和极限值，即呈急进破坏的“陡降型”，通常出现于密实砂土、硬塑黏土等低压缩性土中。考虑到低压缩性土的承载力特征值一般由强度安全控制，故《建筑地基基础设计规范》规定取图中的比例界限荷载，作为承载力特征值。此时，地基的沉降量很小，为一般建筑物所允许，强度安全储备也绰绰有余。因为从比例极限发展到破坏还有很长的过程。但是对于少数呈“脆性”破坏的土，比例极限与极限荷载很接近，取极限荷载的一半作为承载力特征值。

图4.2.1 按静载荷试验p⁃s曲线确定地基承载力

a）有明显的比例界限值 b）比例界限值不明确

对于有一定强度的中、高压缩性土，如松砂、填土、可塑黏土等，p⁃s曲线无明显转折点，但曲线的斜率随荷载的增加而逐渐增大，最后稳定在某个最大值，即呈渐进破坏的“缓变型”，如图4.2.1b所示，中、高压缩性土的基本承载力，往往受允许沉降量控制，故应当从沉降的观点来考虑。但是沉降量与基础（或载荷板）底面尺寸、形状有关，而试验采用的荷载板通常总是小于实际基础的底面尺寸。为此，不能直接以基础的允许沉降值在p⁃s曲线上定出承载力特征值。由变形计算原理得知，如果载荷板和基础下的压力相同，且地基土是均匀的，则它们的沉降值s与各自宽度b的比值（s/b）大致相等。规范总结了许多实测资料，当压板面积为0.25～0.50m²时，规定取s/b=0.01～0.015的经验值作为黏性土确定基本承载力的依据，即以p⁃s曲线上荷载板的沉降量等于0.01～0.015b（b为载荷板的宽度）时的压力p作为承载力特征值，见图4.2.1b。对于砂土，可采用s=（0.010～0.015）b所对应的压力作为承载力特征值。

【4.2.1】 黏土的承载力特征值

条件：某天然地基（黏土）进行浅层平板载荷试验，承压板面积0.5m²，各级荷载和对应的沉降量见表4.2.1。

表 4.2.1

要求：按s/b=1.5%的相对变形量确定地基承载力特征值。

【解答】 绘制p⁃s曲线（图4.2.2）

s=0.015×b=0.015×0.707=10.6m

s=10.6mm所对应的荷载为122.7kPa。

根据《建筑地基基础设计规范》C.0.7条，按相对变形确定的地基承载力特征值，其值不应大于最大加载的一半。

最大加载p_max=243kPa，p_max/2=121.5kPa，所以该浅层平板载荷试验结果的地基承载力特征值f_ak=121.5kPa。

【4.2.2】 砂土的承载力特征值

条件：在某砂层中做浅层平板载荷试验，承压板面积0.5m²（方形），各级荷载和对应的沉降量见表4.2.2。

图 4.2.2

表 4.2.2

要求：砂土的承载力特征值。

【解答】 绘制p⁃s曲线（图4.2.3），由曲线判断其比例界限对应的荷载为200kPa，但最大加载量为275kPa，还未到极限荷载，根据《建筑地基基础设计规范》C.0.6条该砂层承载力特征值

【4.2.3】 地基承载力特征值的确定（静载试验）

条件：在某一粉土层上进行三个静载荷试验，整理后得地基承载力的实测值分别为f₁=238kPa，f₂=280kPa，f₃=225kPa。

要求：求该粉土层的承载力标准值。

【解答】 粉土承载力实测值的平均值为（280+238+225）/3=247.67kPa

极差为280-225=55kPa，因55/247.67=22%<30%

故该粉土承载力的特征值为：f_ak=247.6kPa

图 4.2.3