螺旋板载荷试验操作技巧其工程应用
螺旋板荷载试验的初步总结
螺旋板荷载试验的初步总结
陈继成;林基洲;周序明
【期刊名称】《上海国土资源》
【年(卷),期】1982(000)002
【摘要】螺旋板荷载试验是用人力或机械设备将螺旋形承载板旋入地面以下预定的深度,通过传力杆向承载板施加荷载,并同时测定板的沉降量,根据压力——沉降值曲线可求得地基土的变形模量E及破坏强度P_P。
本试验的特点是对埋藏在一定深度范围以内的任意深度的土层进行试验,对难以取得原状试样的砂性土尤其适用。
本文详细介绍了我院设计试制的螺旋板荷载试验的设备及试验方法。
根据两个工地的试验结果,提出了用应力式试验成果求砂性土的变形模量E的方法,并将由螺旋板试验求得的
【总页数】1页(P58-58)
【作者】陈继成;林基洲;周序明
【作者单位】华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院;华东电力设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TU4
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螺旋板载荷试验操作及资料整理
螺旋板载荷试验操作及资料整理徐东锋【摘要】通过实例介绍了螺旋板载荷试验的具体操作及注意事项,并对数据资料进行整理及分析,对试验地层给出了准确的工程设计参数,为该原位测试应用于具体工程项目中提供了指导.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2010(036)015【总页数】3页(P97-99)【关键词】螺旋板载荷试验;沉降;地基承载力特征值【作者】徐东锋【作者单位】广东省地质物探工程勘察院,广东,广州,510800【正文语种】中文【中图分类】TU413.4螺旋板载荷试验(Screw Plate Loading Test)是20世纪70年代初由Junbu和Sennest(1973年)在挪威发展起来的一种原位测试方法，由常规的平板载荷测试试验演变而来。
该方法是将螺旋形承压板，借用机械或人力旋入地面下预定深度后，通过传力杆向螺旋形承载板施加荷载，测得压力—沉降—时间关系，从而求得地基土的承载力、模量值、固结系数和软黏土的不排水抗剪强度等设计参数。
它适用于深层及地下水位以下地基土试验，其测试深度可达10 m～15 m，对难以取得原状样的砂土和粉土尤为适用。
本文所述的试验就是在花岗岩风化残积土等较难取得原状样的岩土层中进行的，通过试验为该工程提出合理准确的地基承载力特征值增加了一种验证方法，并为在此类地层中进行该种原位测试试验积累了经验。
1 工程概况该螺旋板载荷试验是广州市轨道交通工程某车辆段维修基地及物流基地岩土工程详细勘察工程中的其中一种测试手段。
本文所叙述的仅是其中一个点位五个不同深度部位的慢速法试验。
该测试点距最近的地质钻探孔位为1.70 m，其钻孔揭示的地质情况如下:稳定水位为2.50 m;0 m～2.80 m为素填土:红褐色，稍湿，稍压实;2.80 m～8.50 m为砂质黏性土:黄色，硬塑，为混合花岗岩风化残积土，遇水易崩解、软化，局部夹全风化岩薄层;8.50 m～14.00 m为全风化混合花岗岩:红褐色，岩芯呈坚硬土状，遇水易崩解、软化;14.00 m之下为强风化花岗岩。
深层螺旋板载荷试验在地铁工程中的应用
深层螺旋板载荷试验在地铁工程中的应用摘要：螺旋板载荷试验广泛应用于深层地基土及地下水位以下地基土的承载力测试，可测求不同深度处的地基土承载力、变形模量、固结系数和不排水抗剪强度等。
随着城市轨道交通迅速发展，深基坑岩土工程问题已对工程提出更加深层的要求，尤其是对于粉砂性土的力学性能，笔者以杭州地铁9号线为工程依托，在粉砂性土中进行深层螺旋板载荷试验，通过螺旋板载荷试验，对地基承载力特征值及变形参数的研究。
对试验数据分析，确定地基承载力特征值和变形模量。
并对同一层土进行不同深度及相同深度的试验，以考虑埋深对地基承载力的影响。
并结合室内土工成果变形模量与螺旋板载荷试验的不同经验公式的变形模量进行对比，为地铁项目提供必须的地基承载力特征值以及变形模量等设计参数，为合理的进行地基基础设计、优化地基处理方法及基础工程方案提供依据。
关键词：地铁，粉砂土，螺旋板载荷试验（SPLT），变形模量0 引言螺旋板载荷试验（SPLT）是由挪威人N.JanBu于1973年提出的，是由常规的平板载荷试验演变而来的，他是将一螺旋形的承压板用人力或机械旋入地面以下的预定深度，通过传力杆向螺旋形承压板施加压力，测定承压板的下沉量，以获得荷载-沉降-时间关系，然后根据理论公式或经验公式获得不同深度处的地基土承载力、变形模量和不排水抗剪强度等设计参数的一种现场测试技术。
适应于地下水以下一定深度处的软土、粉土和砂性土等。
笔者以杭州地铁9号线为工程依托，在粉砂性土中进行深层螺旋板载荷试验，通过螺旋板载荷试验，对地基承载力特征值及变形参数的研究。
对试验数据分析，确定地基承载力特征值和变形模量。
并对同一层土进行不同深度及相同深度的试验，以考虑埋深对地基承载力的影响。
并结合室内土工成果变形模量与螺旋板载荷试验的不同经验公式的变形模量进行对比，为地铁项目提供必须的地基承载力特征值以及变形模量等设计参数，为合理的进行地基基础设计、优化地基处理方法及基础工程方案提供依据。
螺旋板载荷试验确定地基承载力影响因素的研究
徐 秀香 ，等
螺旋板靓荷试验确定地基 测定 地基 承载力 时 ，加荷 观测 采用慢 速应力 法 ，其试 验过 程可概 括为逐级加 １ 载 ，确保稳 压 ，观测 沉降值 ，直 至沉 降 基本 稳定 再 加 下一 级 荷载 ．每级 加 荷 值 一 般 为 １ Ｐ ，每加 ～级 ０ｋ ａ 荷载后 ，开始先 按 ｌ 、１ 、１ 、１ 、１ ｎ Ｏ Ｏ Ｏ ５ ５ｍｉ，以后 按 ３ ｎ的 时间 间隔 观 测 承 压 板 的沉 降 ，相邻 １ｈ内 ０ｍｉ 读数之 差均不 大于 ０ ０ ．１ｍｍ 时 ，认 为 本 级加 载 已经稳 定 ，可 施加 下 一 级 荷 载 ．当 出 现沉 降量 不 断 变化 ， ２ ４ｈ内不能稳 定 ；压力 加不上 或勉强 加 上而不 能保 持稳定 时 ，可 以终止 加载 ． （ ）资料 分析整 理 ．根据 每个 试点 实测各 级荷 载作用下 的变 形稳定 数值 ，绘 制压 力与 沉降量 （ ２ Ｐ—Ｓ ） 的关 系 曲线 ．利用 载荷 板确定 承载 力方 法较 多 ： （）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 ； ａ （ ）满足前 面终 止加 载条件 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 ｂ 值 的 ２倍 时 ，取极 限荷 载值 的一半 ； （） ｃ 不能按上述两条要求确定时，可取 ｓ ］ ０Ｏ ～００５所对应的荷载值 ，但其值不应大于最大加 ｄ＝ ．１ １ 载 量的一半 ．但对 于本 地 区的 区域性 软土 按以上 分析采用 ｓＳ ．１ ； ／ ＝００４ （） ｓ ｇ ｄ 在 —ｌＰ曲线上前后两段近似直线交点的相应载荷为极限承载力 ；
《 建筑地基基础规范》（ Ｂ ０ ０ — ０２ Ｇ ５ ０７ ２０ ）规定建筑物的地基变形计算值不应大于地基变形允许值 ，一 般多层建筑物在施工期间完成的沉降量对 于中压缩性土可认 为已完成 ２ ％～５ ％，对 于高压缩性土可认 ０ ０ 为 已完成 ５ ％～２ ％， ０ 螺旋板载荷试验是 ２ 世纪 ８ ０ ０年代由国外引入的方法 ，在我国经过二十余年的发展 ，已有了很大的改 进 ，如 在紧接螺 旋板 上端 与压杆 接 头处 ，用 电测 传感器 直接 测量施加 于螺 旋板 的荷 载 ，消除 了压杆与土之 间 的摩擦 力影 响 ，使 螺旋板 载荷试 验的理论 误 差较小 ． 螺旋板载荷试验基本原理和平板载荷试验相同［ ，都假设土体为均匀各向同性线弹性体或理想的辍性 １ 】
螺旋板载荷试验在兴隆台区国税局住宅楼勘察工程中的应用
试验， 明采用纤度 （ 表 最小为 ３ ｔ ） 长度 ｄｘ、 ｅ 均较 小（．ｍ 的纤维 ， ３４ ｍ） 掺量 在 ０ ｋ／ ． ｇｍ ３ 时， 仍获得较好 的阻裂效 果 ， 面裂纹 明 表
显少于不加纤维 的水泥净浆板 。 ２３ －改性聚纤维并不都能够提 高混凝 土的抗冻融能力 美 国有 关 企业 在 采 用 特 定 的纤 维 （ 杜拉 纤维） 行混 凝土 抗冻 融 实验 时 ， 进 曾达 到 Ｆ ０ ．３ ０的效果 ，而 国 内生产 ２ ０Ｆ ０ 的 纤维却 很难 达到 。其 主要 原 因之 一 ， 是未按 照混凝土抗 冻融 的基 本原理选择 纤维 。 事实上 ，并不是所 有改性聚 丙烯纤 维都 能改善混凝土 的抗冻性 能。纤维 能
０ —． ｇｍ３ ． １ ｋ ／ 。吉林省最初试 制并选择 的 ９ ０ 纤 维 一 般 为 纤 度 ７８ｔｘ左 右 、 长 度 －ｄｅ １ｍｍ。 在 混 凝 土 中 的 分 布 密 度 达 到 ０
１ 工 程 概 况 ．
１ ５０万根 ／ ， ２０ ｍ 。但 目前 国内厂家 提供 的 纤维普遍较长 、 纤度较大 、 用量偏多， 纤度
成。
由螺旋板 、 护套等组成 。螺旋 板常用 的有三 种规格 ，直径 １ ０ ６ ｍｍ，投影 面积 ２ ０ｍ２钢 板 厚 ５ ０ｃ ， ｍｍ， 距 ４ ｍｍ￣ 径 螺 ０ 直
２２ ５ｍｍ， 影 面 积 ５ ０ｍ２钢 板 厚 ５ 投 ０ｃ ， ｍｍ， 螺距 ８ｍｍ；直径为 １３ ０ ｍｍ 螺旋板常 用 １ 于硬粘土层 中。
１ ． ３该场区地下水情况 勘察深度范 围内有一层地下水 ， 属第 四系潜水类型 ，主要受大气降水补给 ， 以 蒸发 、 径流为主要排 泄方式 。地下 水随季 节 性 变 化 很 大 ， 稳 定 水 位 埋 深 为
基床系数室外试验方法综述——以在广州地铁某线路中的应用为例
求严格， 计算地铁结构垂直和水平方向的荷载， 确定 地铁结构的沉降量是地铁设计的重要 内容，基床系 数是重要的设计参数 ， 因此我们在进行地铁勘察时，
由于设计需要，勘察需要提供地基土的基床系
数。 目前， 我们多采用的室外测试方法一般为标准贯
会选用多种室 内外测试方法来获取基床系数【 ｌ 】 。目
～
ＴｅＯｔｏｒ ｅｔ ｅｈｄ ０ Ｃｅｆｃｅｔ ０ Ｓｂｒ ｅ Ｔｋ １ｅ ｐｌｃｔｏ Ｉ ＧａｇｈｕＳｂａ Ｌｎｓ ｓＡ Ｅａｐｅ ｈ ｕ ｏ Ｔｓ Ｍｔｏｓ ｆ ｏｆｉｉｎｓ ｆ ｕ ａ — ａｅ １ ｐｉ ｉｎ ｎ ｕｎｚｏ ｕｗｙ ｉｅ Ａ ｎ ｘｍｌ ｄ ｇ ｄ １Ａ ａ
摘 要： 地铁 一般 多建于地下 ， 被地下岩土体包 围， 其建（ ） 构 筑物对变形 的要求严格 ， 因此基床 系数在地
铁设计 中的作用可想而知。本文介绍 了在地铁ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ察中获取基床系数的几种现场试验方法 ，并进行 了应用对 比， 验证 了几种试验方法的有效性 ， 对于几种方法在地铁勘察中的应用提供一点借鉴。
●
Ｋｅ ｗｏｒｓ： ｅ ｃｅ ｔ ｆ ｕ ｇ ａ ｅ Ｓａ ｄ ｒ ｅ ｅｒｔ ｎＴ ｓ； ｉｅＰ ｅ ｓ ｒ ｅ ｔ ｐ ｒｌ ｌｔ ｏ ｄ ｇＴ ｓ ｙ ｄ Ｃｏ 伍 ｉｎｓｏ ｂ ｄ ； ｔｎ ａ ｄＰ ｎ ｔ ｉ ｅ ｔＳ ｄ ｒｓｕ ｅＴ ｓ； ｉ ａｅＬ ａ ｉ ｅ ｔ Ｓ ｒ ａｏ Ｓ ａＰ ｎ
① 力 测地 上 加 液 千 顶 过 正 数一 取 ． １ △＝．Ｐ 临 压 ， 凳 压 量 ：面 的 荷 压 斤 通 传 系 ，般 Ｏ～． Ｐｒ，为 塑 力 ５ Ｏ Ｐ 。ｒ ； Ｐ 力 向 中 压 加 ，力 统 反 装 ，承 Ｐ 静 水 压 ；ｒ．Ｉ ｒ 力 对 羹 杆 土 承 板 压持 系 成 力 置使 。 止 平 力 Ａ ｒ ，为Ｐ 时 应 为 ＝ｒＴ 压 ｒ ０
浅谈螺旋板载荷试验操作技巧及其工程应用
浅谈螺旋板载荷试验操作技巧及其工程应用摘要：螺旋板载荷试验是一种适用于深层地基土的载荷试验，一般适用深度为10-15米。
本文通过笔者在某工地的亲身实践，分析了螺旋板载荷试验的各项操作技巧及操作过程中遇到的各类问题。
关键词:螺旋板载荷试验;地基承载力;变形模量;基床系数Abstract: spiral plate loading test is a kind of applicable to the deep foundation soil loading test, general and applicable depth for 10 to 15 meters. This article through the author in a certain site’’s personal practice, analyzes the spiral plate loading test of the skills and encountered in the process of operation of all kinds of problems.Keywords: spiral plate loading test; Foundation bearing capacity; Deformation modulus; Base bed coefficient概况1.1螺旋板载荷试验的原理螺旋板载荷试验是把圆形螺旋板旋入地下预定深度,通过传力杆向螺旋板施加荷载,同时量测螺旋板的沉降的载荷试验，通过分析施加的荷载及相应荷载所对应的沉降量，可以得到地基土的承载力、变形模量及基床系数等值。
1.2螺旋板载荷试验的操作方法（1）在所需进行试验的位置钻孔（或用洛阳铲等其它方式开孔），将上部的填土等钻穿后，停止钻进，清除孔底受扰动的土层。
（2）将螺旋板连接在传力杆上旋入土层。
（3）在测试点周围将反力锚杆旋入周边土层，固定好反力梁，将油压千斤顶与反力装置安装好，将测读承压板位移的两个百分表装好，确保测读准确。
地基承载力检测方法
地基承载力检测方法公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-公路地基承载力有几种检测方法：1、平板荷载试验：适用于各类土、软质岩和风化岩体。
2、螺旋板荷载试验：适用于软土、一般粘性土、粉土及砂类土。
3、标准贯入试验：适用于一般粘性土、粉土及砂类土。
4、动力触探：适用于粘性土、砂类土和碎石类土。
5、静力触探：适用于软土、粘性土、粉土、砂类土及含少量碎石的土层。
6、岩体直剪试验：适用于具有软弱结构面的岩体和软质岩。
7、预钻式旁压试验：适用于确定粘性土、粉土、黄土、砂类土、软质岩石及风化岩石。
8、十字板剪切试验：适用于测定饱和软粘性土的不排水抗剪强度及灵敏度等参数。
9、应力铲试验：适用于确定软塑~流塑状饱和粘性土。
10、扁板侧胀试验：适用于软土、一般饱和粘性土、松散~中密饱和砂类土及粉土等。
地基承载力的确定方法，可以分为现场原位试验、理论公式以及根据地基土的物理性质指标，从有关规范中直接查取等三大类。
1、常用原位试验有现场荷载试验、标准贯入试验、触探试验等；2、根据理论公式确定地基承载力，再结合建筑物对沉降的要求确定地即允许承载力；3、对中小型建筑物，可根据现场土的物理力学性能指标，以及基础宽度和埋置深度，按规范查出地基允许承载力。
地基承载力概述地基承载力（subgrade bearing capacity）是指地基承担荷载的能力。
在荷载作用下，地基要产生变形。
随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。
当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。
这种小范围的剪切破坏区，称为塑性区（plastic zone）。
地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力。
但此时地基变形稍大，必须验算变形的计算值不允许超过允许值。
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浅谈螺旋板载荷试验操作技巧及其工程应用摘要：螺旋板载荷试验是一种适用于深层地基土的载荷试验，一般适用深度为10-15米。
本文通过笔者在某工地的亲身实践，分析了螺旋板载荷试验的各项操作技巧及操作过程中遇到的各类问题。
关键词:螺旋板载荷试验;地基承载力;变形模量;基床系数
abstract: spiral plate loading test is a kind of applicable to the deep foundation soil loading test, general and applicable depth for 10 to 15 meters. this article through the author in a certain site’’s personal practice, analyzes the spiral plate loading test of the skills and encountered in the process of operation of all kinds of problems.
keywords: spiral plate loading test; foundation bearing capacity; deformation modulus; base bed coefficient 中图分类号：tu47 文献标识码：a文章编号：
概况
1.1螺旋板载荷试验的原理
螺旋板载荷试验是把圆形螺旋板旋入地下预定深度,通过传力
杆向螺旋板施加荷载,同时量测螺旋板的沉降的载荷试验，通过分析施加的荷载及相应荷载所对应的沉降量，可以得到地基土的承载力、变形模量及基床系数等值。
1.2螺旋板载荷试验的操作方法
（1）在所需进行试验的位置钻孔（或用洛阳铲等其它方式开孔），将上部的填土等钻穿后，停止钻进，清除孔底受扰动的土层。
（2）将螺旋板连接在传力杆上旋入土层。
（3）在测试点周围将反力锚杆旋入周边土层，固定好反力梁，将油压千斤顶与反力装置安装好，将测读承压板位移的两个百分表装好，确保测读准确。
将测力传感器连接线与数显仪正确链接并校正准确。
（4）用油压千斤顶对载荷板分级加压，对砂土、中低压缩性的粘性土、粉土宜采用每级50kpa，对于高压缩性土宜采用每级25kpa。
（5）每级加荷后，按间隔时间10、10、10、15、15min，以后每隔半小时读一下承压板的沉降量，连续2小时，每小时沉降量小于0.1mm时，则达到相对稳定标准，可施加下一级载荷。
（6）满足下列条件时可终止加载：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0.06d（d为承压板直径）；2）某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；3）当出现本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍；4）当持力层坚硬，沉降很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。
（7）试验精度：位移量测的精度不应低于0.01mm；荷载量测精度不应低于最大荷载的1%；同一试验孔在垂直方向的试验点间距应大于1m，以保证试验的准确性。
2.工程应用及其注意事项
2.1确定地基土的承载力特征值
根据野外数据，对每一试验点进行分类整理，依据《工程地质手册》相关要求，进行数据修正处理，绘制p-s曲线上有明显的直线段，一般采用直线段的终点对应的载荷值为比例界限，即承载力特征值。
具体见图1：螺旋板载荷试验综合成果图。
图1：螺旋板载荷试验综合成果图
2.2计算变形模量
根据《岩土工程手册》深层平板载荷试验公式（3.5-13）：
式中：ω—与试验深度和土类有关的系数；
d—螺旋板直径（m）；
p—p-s曲线线性段的压力（kpa）；
s—与p对应的沉降（mm）。
2.3基床系数
基准基床系数用边长为30cm的方形承压板的平板载荷试验直接测得，螺旋板载荷试验根据《岩土工程手册》公式（3-5-23、3-5-24）换算。
粘性土：
砂土：
式中：kv ——基准基床系数；
kv1——边长不是30cm的承压板的静载试验所得到的基床系数；
b——螺旋板载荷试验换算边长（200cm2换算边长14.1cm，
100cm2换算边长11.3cm），单位m。
2.4螺旋板载荷试验注意事项
（1）螺旋板入土时，应按每转一圈下入一个螺旋操作，以减少对土的扰动，螺旋板与土层的接触面应加工光滑，可使对土体的扰动大大减少。
（2）承压板应尽量水平，百分表使用前应检查其灵活性，以减少沉降读数的误差。
（3）在试验前，数显仪应校对准确。
（4）对于低压缩性的土（比如淤泥质土），笔者认为分级载荷可适当调低（如10kpa）。
3.小结
螺旋板载荷试验是一种比较常用的原位测试方法，它所使用的仪器设备轻便，操作简单易行，能够方便快捷地得出设计所需的一些基本参数，当然，螺旋板载荷试验也有其不足之处，比如当地下水量较大时，地下砂层会产生涌砂现象，对试验结果会有一定的影响。
并且，不当的操作造成土层的扰动以及数据的读取方法有误，都会造成数据的不准确。
我们在岩土工程勘察的过程中，应结合多种原位测试方法以及室内试验结果进行比对，选取合理的设计所需的参数。
参考文献
[1] 常士骠、张苏明。
工程地质手册（第四版）。
北京：中国建筑工业出版社，2007；218-234。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。