TB 10018-2018 铁路工程地质原位测试规程.pdf

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各种原位测试方法在均质地基中的测试值达到不受深度影呼 相对稳定的最小深度,

载荷试验的荷载沉降曲线对应于沉降趋于无穷大时 载值。

在保证地基稳定和建筑物沉降量不超过容许值的条件下,地 基单位面积所能承受的最大压力。

9 基本承载力 basic bearing d

QQHY 0008S-2015 曲靖市麒麟区红源老家调味料有限公司 卤腐铁路建筑物基础短边宽度小手等于2m、理置深度小于等于 3m时的地基容许承载力。

B: 超孔压比 Ch 水平固结系数 Cu ?=0时的不排水抗剪强度 Dr 砂类土的相对密实度 er 旋转触探比功 ED 侧胀模量 Em 旁压模量 Eo 变形模量 Es 压缩模量 Eu 不排水杨氏模量 4:

3.1.1平板载荷试验分为浅层、深层平板载荷试验,适用于各类 土、软质岩和风化岩,可测定承压板下应力主要影响范围岩土的承 载能力和变形参数。

3.1.2浅层平板载荷试验适用于浅层地基土。深层平板载荷试 验适用于深层地基土或大直径桩的桩端岩土,其试验深度不应小 于5m。

3.1.2浅层平板载荷试验适用于浅层地基土。深层平板载荷讨

点,试验点应布置在场地中有代表性的位置。试验点差异性较大 时,应增加试验点数量。

3.1.4浅层平板载荷试验宜布置在基础底面高程处,且不应小于 自然地面下0.5m。深层平板载荷试验应布置在基础底面或 端。

及沉降的仪器等组成。深层载荷试验宜采用传力设施,将加载、沉 降观测作业引至地面进行。传力设施应有足够的刚度,保证加载 过程中的稳定。

3.2.2平板载荷试验刚性承压板可为圆形或方形。承压板

1浅层平板载荷试验承压板面积不宜小于0.25m。对于 软土和粒径较大的填土承压板面积不宜小于0.5m²,密实细粒十

3碎石类土地基中试验时,承压板直径或边长应大于受压层 中最大颗粒粒径的10倍。 4薄层地基土,承压板直径或宽度应二H/2(H为土层厚 度)。 5复合地基试验,承压板面积应根据桩土面积比选定。 3.2.3加卸荷反力装置应符合下列要求: 1加卸荷使用的千片顶的额定量程不应小于预计极限荷载 的1.4倍。当使用重物堆载时,重物应一次备齐并不应小于预计 极限荷载的1,2倍;当使用千厅顶和重物联合加载时,其加载总能 不应小于预计极限荷载的1.4倍。 2使用地锚反力装置时,地锚反力总和应大于预计极限荷载 的1.5倍且每个地错反应基本相等;反力梁的刚度应与于斤顶 量程相匹配。反力装置也可采用斜撑(板)结构,以利用坑壁土提 供反力。 3压重平台的平面尺寸和刚度应满足试验和堆载的要求;当 使用压重平台堆载时,应于平台下试坑角点部位,设置防止荷载偏 心导致配重倾倒的支撑。 4加卸荷测力装置可采用力传感器、测力钢环或压力表,测 方装置的检测准确度应达到荷载增量的2%,压力表准确度等级 不应低于0.4级。 ·. 3.2.4观测沉降用的百分表或位移传感器,全量程不宜小于 50mm,检测误差不得大于0.01mm。当白分表或位移传感器不 能居中置于承压板形心时,所用百分表或位移传感器不得少于

50mm,检测误差不得大于0.01mm。当百分表或位移传感器 能居中置于承压板形心时,所用百分表或位移传感器不得少 2只。

平板载荷试验的试坑开挖应符合

1浅层平板载荷试验的试坑底面宽度不应小于36,承压板 边与坑边净距不应小于6(6为承压板直径或边长)。 2深层平板载荷试验的试井直径应等于承压板直径;当试并 直径大于承压板直径时,紧靠承压板周围土的高度不应小于承压 板直径。 3试验前应保持坑底土层的天然湿度和原状结构。 4试验点位于地下水位以下时,开挖试坑及安装设备前,应 先将坑内地下水位降到试坑底面以下。安装完设备,待水位恢复 后再行试验。 5浅层平板载荷试验,根据需要,试验前在坑边、试验后在承 压板下(0.5~1)6处采取不扰动土样进行有关试验分析。 6试验过程中应避免试坑受冻、曝晒和雨淋,必要时设置工 作棚。

浅层平板载何试的试坑底面觅度不应小于36,承压板 边与坑边净距不应小于6(6为承压板直径或边长)。 2深层平板载荷试验的试井直径应等于承压板直径;当试并 直径大于承压板直径时,紧靠承压板周围土的高度不应小于承压 板直径。 3试验前应保持坑底土层的天然湿度和原状结构。 4试验点位于地下水位以下时,开挖试坑及安装设备前,应 先将坑内地下水位降到试坑底面以下。安装完设备,待水位恢复 后再行试验。 5浅层平板载荷试验,根据需要,试验前在坑边、试验后在承 压板下(0.5~1)6处采取不扰动土样进行有关试验分析。 6试验过程中应避免试坑受冻、曝晒和雨淋,必要时设置工 作棚。 3.3.2试验设备安装应符合下列规定: 1安置承压板前,应整平板下的试坑面并用水平尺找平,然 后铺厚度不超过2cm的中粗砂垫层,轻轻拍实找平,轻放承压板 使承压板与试坑面平整接触。 2依次安装传力柱、于斤顶、载荷台架及反力装置时,应逐 检查、调整对承压板中心的垂直度和同心度,并应避免对承压板施 加冲击力和预应力。 3安装沉降观测装置应符合下列要求: 1)用于观测承压板沉降的百分表或位移传感器,当不能居 中安置时,必须对称设置于承压板的板面上,且应使伸 缩杆垂直于板面。 2)百分表应带有磁性表座,并应在保证百分表测头垂直承 压板板面的前提下可以定位;使用的位移传感器连同其 托梁,也应使位移传感器测头垂直承压板板面并定位。 3)表座托梁的支点(固定点)与承压板中心的距离应大于

4)用于观测承压板周围地面垂直位移的白分表或位移传 感器,宜在过承压板形心的两条相互垂直的直线上且距 承压板边缘的距离为(0.1~0.2)6的范围内等间距布 置4只5只。 深层载荷试验设备安装还应符合下列要求: 1)下承压板与传力装置宜组成一体,由孔口整体或分次 吊人。 2)传力装置上部放置上承压板,在上承压板安装加载和沉 降观测装置。反力装置、干斤顶、传力部件、承压板应保 证作用力在同一轴线上。

感器,宜在过承压板形心的两条相互垂直的直线上且距 承压板边缘的距离为(0.1~0.2)6的范围内等间距布 置4只5只。 4深层载荷试验设备安装还应符合下列要求: 1)下承压板与传力装置宜组成一体,由孔口整体或分次 吊人。 2)传力装置上部放置上承压板,在上承压板安装加载和沉 降观测装置。反力装置、于斤顶、传力部件、承压板应保 证作用力在同一轴线上。 3.3.3试验荷载应分级施加,加荷等级不应小于8级,最大加载 量不宜小于荷载设计值的2倍。施加荷载时应保持静力条件及荷 载对承压板中心的竖向传递。各级荷载增量可按下列方法确定: 1第一级荷载(含设备自重)宜接近坑底以上土的有效自重 压力,对于深层载荷试验,试验前宜施加2倍分级加载量进行 预压。 2后续各级荷载增量可取预估极限荷载的1/7~1/10;当极 限荷载不易估计时,可按表3.3.3取值。

载对承压板中心的竖向传递。各级荷载增量可按下列方法确定: 1第一级荷载(含设备自重)宜接近坑底以上土的有效自重 压力,对于深层载荷试验,试验前宜施加2倍分级加载量进行 预压。 2后续各级荷载增量可取预估极限荷裁的1/7~1/10;当极 限荷载不易估计时,可按表3.3.3取值

表3.3.3荷载增量取值

3.3.4根据工程需要试验方法可采用慢速法(降相

3.3.4根据工程需要试验方法可采用慢速法(沉降相对稳定法 或快速法(沉降非稳定法)。慢速法主要用于饱和软黏性土及对变 形有明确要求的建筑物;快速法一般适用于硬塑~坚硬状黏性土

粉士、砂类士和碎石类土及软质米

粉土、砂类土和碎石类土及软质岩

3.3.5施加荷载力后,应按时观测相应实测沉降量s。每级荷载 下的沉降观测时间t及其稳定标准和试验终止条件应符合下列 规定:

3.3.5施加荷载力后,应按时观测相应实测沉降量s。每纟

3.3.6出现下列情况之一时可终止试验,

3.6 出现下列情况之一时,可终

3.3.6出现下列情况之一时,可终止试验: 1承压板周岩土体明显地侧向挤出、周边岩土出现明显隆 起或径向裂缝持续发展。 2荷载增加不大,沉降急骤增大,荷载一沉降曲线出现陡降 段图3.4.2(a)中UB段]。 3在某级荷载下,24h沉降速率不能达到稳定标准 (<0. 1 mm/h)。 4相对沉降值s/6>0.1。 5当持力层土层坚硬,沉降量很小时,总加荷量已达到设计 值的2倍及以上。 3.3.7当需观测卸荷回弹时,每级卸荷量可取每级加荷量的2倍 或3倍,每级卸荷后每隔15min观测一次回弹量,1h后再卸下二 级荷载。荷载全部卸除后宜继续观测2h~3h。 3.3.8在现场试验过程中,应及时记录观测数据,可绘制p一s"

3.4.1对试验实测数据进行检查、校对,整理荷载力与实测沉降 量s'、时间t与实测沉降量s汇总表,绘制力一s'曲线,必要时绘制 s'1或s'一1gt等曲线。

(3. 4. 24)

[3. 4. 24)

表3.4.4各类土的相对沉降值s/b

生:对于软一极软的软质岩、强风化~全风化的风化岩,应根据工程的重要性质和

3)由双曲线拟合法确定pu值,取o=pu/F(F为安全系 数),可视地基工程性质取F为2~3(高压缩性十取低 值,低压缩性土取高值)。

3.4.5以双曲线法拟合的力一s曲线应按下列公式确定地基极阻

3.4.5以双曲线法拟合的力一s曲线应按下列公式确定

中P 破坏荷载(kPa); 6'日 由式(3.4.2—1)得到的曲线拟合参数; 破坏比,可按表3.4.5取值,

(3.4.5—1) (3. 4. 5—2)

puRp p,=1/6′

表3.4.5破坏比的取值

1同一土层参加统计的试验点数不应少于3个。 2试验点的或力.值的极差不大于其平均值30%时,可采 用平均值;当极差大于其平均值:30%时,应查找、分析出现异常值 原因,并按粗差剔除准则补充试验和剔除异常值

3.4.7土的变形模量根据力

截荷试验的变形模量E。(MPa)可

Ecobp./ sa

(3. 4. 72)

(3. 4. 72)

表3.4.7深层平板载荷试验计算系数

E:6/&为承压板直径和承压板底面深度之比

3.4.8地基竖向基床系数应按下列要求计算

8地基竖向基床系数应按下列要求计算: 1平板载荷试验竖向基床系数k可由下式确定

kva=P, / sa

(3. 4. 81)

2在同一场地对同一土层使用不同面积的承压板试验时, 按下式统一修正为基准竖向基床系数 K:

K=kya VAa/Ai

4.1.1螺旋板载荷试验适用于黏性土、粉土及砂类土。 4.1.2 螺旋板载荷试验可确定地基土不同深度处的承载力、变形 模量等参数。 4.1.3试验点应布置在场地中有代表性的位置,不同地层应进行 分层试验

4. 2. 1 试验设备由加荷装置、反力装置、测力及沉降观测系统 组成。

.2.2螺旋板应符合下列要求

1应采用耐腐蚀、耐磨损的钢质材料制造,其表面粗糙度不 宜大于12.5um。 2螺旋板结构如图4.2.2所示,其规格和几何尺寸应符合表 4. 2. 2 的规定,

表4.2.2螺旋板的规格和几何尺寸

3应根据土层的软硬程度选用不同面积的螺旋板,软土可选 用500cm²的螺旋板,软塑黏性土可选用200cm²的螺旋板,硬塑

直径螺旋板头图4.2.2螺旋板的结构示意图黏性土及密实砂土可选用100cm²的螺旋板4.2.3加荷装置应由千斤顶和传力杆组成,其传力误差不得大于全量程的1%。4.2.4板头测力传感器应符合下列要求:1准确度:板头传感器的非线性误差、重复性误差、滞后误差和归零误差均应小于0.5%FS2过载能力:最大加载压力不应大于额定压力的1.5倍。3防水性能:静水压力为200kPa时,在150h内板头桥路绝缘电阻应大于300M24工作温度:应适应一10℃~45℃的环境温度,标定与工作环境温度的差值不宜大于20℃。4.2.5由地锚、钢架梁等构成的反力装置必须牢固稳定,安全可靠,其承载能力不应小于试验最大荷载的1.5倍。4.2.6测试仪表应符合下列要求:1测试仪器:应能在一10℃~45℃的环境中正常工作,预热后其时漂应小于0.1%FS/h、温漂应小于0.01%FS/℃;有效最小分度值应小于0.06%FS。:17:

2白分表或位移传感器量程范围:一般要求量程0~30mm 特殊要求可配0~50mm。 4.2.7板头传感器的标定应符合本规程附录A的规定

特殊要求可配0~50mm。

4.3.1试验前的准备工作应符合下列要求

1核查板头传感器标定卡,检查螺旋板有无损伤,板面是否 光滑,检查百分表、于斤顶、计时表及记录仪等设备的完好性 2将螺旋板的方椎插入板头传感器下端的方孔中,上下活动 自如后,用一根约$3mm的软金属丝插入连接好的销孔中,使 旋板与板头连成体。

4.3.2试验设备安装应符合下列要求,

.2试验设备安装应符合下列要

1平整场地,采用下锚机或人力旋下反力地锚和固定沉降支 架的小地锚,并安装相应的组装件,对工字梁、干斤顶座、表座托板 均应用水平尺校准。 2根据测试深度的需要,接好传力杆,按传力杆连接顺序依 次穿好电缆,并与传感器和螺旋板连成一体,检查信号输出是否正 常,然后将板头旋到预定测试深度,并保持传力杆的垂直状态。 3调整好传力杆顶部至荷载大梁间的垂直距离,使其恰好能 安装干斤顶、顶头、顶座等加压部件,先在传力杆上固定沉降支板, 然后将加压部件安装就位,并保持整体传力系统的垂直度,避免 偏压。 4在沉降观测支架上装好磁性表座及百分表,调整百分表量 侧头与沉降支板接触的距离,使百分表指针对零。 5使用电测仪表,需按规定预热、调零,然后量测。仪器应置 于干燥地点,严禁爆晒与碰撞

4.3.3.试验方法应符合下列规定:

1·同时测定地基土的排水变形模量及承载力时,应采用慢速 法试验。

2慢速法和快速法试验应符合本规程第3.3.4条

2慢速法和快速法试验应符合本规程第3.3.4条要求

1螺旋板头每旋一圈的入土深度应为一个螺距,当板头旋室 测试深度时,尽可能减少对土体的扰动。 2一般应在静力触探了解地层面后布置试验点,同一试验 孔在垂直方向.上的试验点问距宜为1m,特殊情况下,不应小于 0.75m,土质均匀、厚度较大时,点间距可取2m~3m。 3慢速法、快速法试验,施加荷载与沉降观测应符合本规程 第3.3.5条要求。当土体破坏后,卸除加荷和沉降观测装置,再将 螺旋板旋至下一个预定深度进行试验。 4钻孔中进行螺旋板载荷试验,应在距离测试深度至少 30cm处停钻,并清除孔底扰动土层, 4.3.5出现下列情况之一时,可终止试验:

4.3.5出现下列情况之一时,可终止试验: 1荷载不变,24h内沉降速率几乎不变。 2 荷载增加很小,但沉降急剧增大,力一s曲线上出现陡 降段。 3相对沉降值s/6>0.1。

4.4.1螺旋板载荷试验数据应按本规程第.3:4.2条、第3.4 要求整理

E=II2(1—μ)bp/sF I,.0.5+0.236/z I2=1+2μ+2μ4

(4.4.5—2) (4. 4. 5—3)

式中I1 螺旋板理深之的修正系数; I2 与泊松比有关的修正系数; 6 螺旋板板径(m); 之 螺旋板埋深(m); W 螺旋板形状系数,可取0.79; R 土的泊松比,可参照本规程第3.4.7条取值; SF 对应于临塑压力pr的沉降(mm)

4.4.6地基的竖向基床系数可按照本规程第3.4.8条

5.1.1十字板剪切试验适用于测定饱和软黏性土的不排水抗 强度及灵敏度等参数,测试深度不宜大于30m。 5.1.2十字板剪切试验宜根据土层的静力触探分层情况,结合, 程特点和要求进行布置。

5.1.3士字板剪切试验时,应始终保持机座处于水平状态,在

表水以下进行十字板剪切试验时,应有保证试验孔不产生偏斜 防止探杆弯曲的措施。试验孔对水平地面的垂直度偏差不应 于2%。

5.1.4测定场地土的灵敏度时,宜根据土层情况和工程需要选

5.1.5本章适用于电测式士字

5.2.1十字板剪切试验设备由十字板头、传感器及其配套用的仪

5.2.1十字板剪切试验设备由十字板头、传感器及其配套用的 表与器械、试验用探杆、贯人主机组成。十字板头可通过扭力传唇 器与探杆相连接。

的规定,且板面粗糙度不得大于6.3um。十字板头结构图如图 5.2.2所示。十字板头规格应根据土层的软硬程度选用,淤泥宜 选用Ⅱ型板头

表5.2.2十字板头规格板高板宽板厚板下端轴杆高宽比厚宽比面积比A型号HD刃角α直径Φ长度SH/Dt/D(%)(mm)(mm)(mm)(°)(mm)(mm)10050260135020.04\1415075360165020.04≤13注:面积比是十字板板头截面积与直径为D的圆柱状土体截面积之比。图5.2.2十字板头结构图5.2.3十字板剪切试验仪器的技术性能应符合下列要求:1十字板剪切仪的扭力传感器应采用电阻应变式,并应符合下列规定:1)在额定荷载下,检测总误差不应大于3.%FS,其中非线性误差、重复性误差、滞后误差、归零误差均应小于1%FS。2)传感器出厂时的对地绝缘电阻不应小于500M2;在22

1MPa水压下恒压6h后,绝缘电阻应大于300MQ。 3)用丁现场试验的传感器,其对地绝缘电阻不得小于 20MQ。 4)传感器护套外径不宜大于20mm。 2「学板剪切试验用的记录仪应符合下列规定: 1)时漂应小于0.1%FS/h;温漂应小于0.01%FS/℃。 2)有效最小分度值应小于0.06%FS。 3十字板剪切仪所用贯人主机的探杆夹持器,应能牢固夹持 探杆,不得产生相对转动。 4电缆线应采用屏蔽电缆,屏蔽网合理接地,且有良好的防 水性和绝缘性,绝缘电阻不应小于500MQ,接头处应密封,表皮破 损的电缆不得使用。 5.2.4十字板剪切试验用探杆应符合下列要求: 1探杆必须平直。用于前5m的探杆,其弯曲度不应大于 0.05%,后续探杆的弯曲度不应大于0.1%。 2探杆两端螺纹轴线的同轴度公差应小于Φ1mm,探杆连接 应有良好的互换性。以锥形螺纹连接的探杆,连接后不得有晃动 现象;以圆柱形螺纹连接的探杆,拧紧后丝扣之根、肩应能密合。 5.2.5十学板扭力传感器标定应符合本规程附录A规定

损的电缆不得使用, 5.2.4十字板剪切试验用探杆应符合下列要求: 1探杆必须平直。用于前5m的探杆,其弯曲度不应大于 0.05%,后续探杆的弯曲度不应大于0.1%。 2探杆两端螺纹轴线的同轴度公差应小于Φ1mm,探杆连接 应有良好的互换性。以锥形螺纹连接的探杆,连接后不得有晃动 现象;以圆柱形螺纹连接的探杆,拧紧后丝扣之根、肩应能密合。 5.2.5十字板扭力传感器标定应符合本规程附录A规定

5.2.4十字板剪切试验用探杆应符合下列要求:

应有良好的互换性。以锥形螺纹连接的探杆,连接后不得有晃动

5.2.5十字板扭力传感器标定应符合本规程附录A规定

5.3.1十字板剪切试验应符合下列规

1将地锚对称设置于试验孔位两侧,地锚数量应满足最大试 验深度的反力需要。 2将贯人主机就位,调平机座并经水平尺校准后,锁定机座 与地锚。 3安装扭力装置,把带电缆的探杆穿过扭力装置,下端与十 学板头传感器电缆相连,并做好防水处理;电缆上端连接记录仪。 4将士字板头压入地下0.5m,让传感器与地温取得热平

衡,直到仪表输出值不变后调零。 5将十字板头以(20土5)mm/s的速率匀速贯人至预定深度 后,应至少静置2min~3min方可开始试验。 6开始试验时,移去山形插板及探杆卡块,将扭力装置上的 夹持器拧紧或锁定探杆接头,并应满足下列要求: 1)探杆连接应逐节拧紧。 2)加接探杆应在十字板剪切试验点位以上不小于0.3m 处。 3)抒紧探杆夹持器时,不得使扭力装置相对于地面转动。 7按顺时针方向转动扭力装置上的旋转手柄,转速应均匀并 符合1~/10s的要求。 8十字板头每转1应记录一次仪表读数,直至峰值读数后再 则记1min;必要时可测记至稳定值出现。稳定值的确定以最小值 买数连续出现6次为准, 9当测定试验点十的灵敏度时,可用管钳按顺时针方向迅速 转动探杆6圈,记下初读数,按本条第7款、第8款步骤进行试验 记录重塑土的相应读数。测定完毕,将于字板头压人到下个深 度进行试验。 10在一个试验孔中连续试验时,应记录初读数,仪表不再调 零。试验结束,将于字板头拨出地面,及时记录仪表不归零读数。 11应按本规程表B.1.1要求逐项记录,并进行读数修正后 提交记录表

5.4.1.十字板剪切试验数据应按下列公式计算修正:

(sj)=; (er) =a

(5. 4. 11a)

(e,)e,0 (ef)=efed

[5. 4. 12a)

(5. 4. 12b)

[5. 4. 13]

FZ/T 63022-2014 芳纶1313缝纫线[5. 4. 1=3)

式中ej(e;) 十字板剪切试验点的第号实测值和修正值; Ef,(et) 十字板剪切试验点的最大读数(峰值)实测值和 修正值; 0 经分析后确认的原状土试验点的初读数; sj,(s;) 十字板剪切试验点土经重塑后第i号实测值和 修正值; ef,(et) 十字板试验点土经重塑后的最大稳定读数实测 值和修正值; 重塑土的初读数; Er:(e,) 一十字板试验点的最小稳定读数实测值和修 正值。 5.4.2土的十字板强度5u、残余强度su、重塑强度s应按下列公 式计算:

4.3土层的灵敏度 S,可按下式

土层的灵敏度S可按下式计算

QB/T 4763-2014 纸浆模塑餐具式中u 一土层的十字板强度平均值(kPa); Su 一七层的重塑土强度平均值(kPa)

(5. 4. 24)

式中su一 图5.4.7中su一d回归直线上任意点处的十学板强 度(kPa); K。一 一士的静止土压力系数; 对应于s.所在深度d处土的有效自重压力计算值 (kPa) ; 一土层的有效重度平均值(kPa); △d一一回归直线在d轴上的截矩(m),应区分正负,地面以 上为负,以下为正。 用上式计算cu值时,应使用迭代法运算,以闭合差不大于 0.1°为闭合标准。 2土的固结不排水剪黏聚力ccu,可取用图5.4.7中回归直 线交Su轴的截矩So值。 5.4.8土的应力历史可由图5.4.7中su—d关系曲线按下列方 法判定: 1士的固结状态可据图中回归直线交纵轴的△d之正、负 以区分:△d>0,为欠固结土;Ad=0,为正常固结土;△d<0,为超 固结土。 2土的超固结比OCR可按下式计算

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