巖土工程原位測試技術1第一頁，共八十九頁，2022年，8月28日緒論一、巖土工程的發展歷史二、巖土工程原位測試的內容及在工程建設中的地位三、本課程的內容和學習要求2第二頁，共八十九頁，2022年，8月28日一、巖土工程的發展歷史1．巖土工程的含義巖土工程——以土力學、巖石力學和工程地質學為理論基礎的土木工程中與巖土體直接相關的工程。巖土工程的工程屬性。它是處理工程問題，以工程問題為工作對象的學科。作為一門工程，應包括勘察、設計、施工和檢測4個方面才是完整的。巖土工程隸屬于土木工程學科，是由地基與基礎工程、邊坡工程、深基坑工程、路基工程、地下洞室工程、巖土爆破工程、灌漿工程和地質災害防治工程等分支構成的，其涉及到的領域有：能源、交通、城市建設、礦山、江河海洋和環境工程等等。3第三頁，共八十九頁，2022年，8月28日三峽庫區的滑坡4第四頁，共八十九頁，2022年，8月28日德昌沙壩的昔格達地層滑坡5第五頁，共八十九頁，2022年，8月28日2006年2月17日發生于菲律賓特大型泥石流6第六頁，共八十九頁，2022年，8月28日我國第一座外海跨海大橋——東海大橋的雄姿7第七頁，共八十九頁，2022年，8月28日三峽大壩夜景二灘電站8第八頁，共八十九頁，2022年，8月28日新中國成立后自己獨立設計和施工的第一座長江大橋馳名中外的趙州橋9第九頁，共八十九頁，2022年，8月28日預應力錨索抗滑樁10第十頁，共八十九頁，2022年，8月28日

貴陽烏當行政中心白云巖邊坡工程植被恢復前后的對照（貴州）渝黔高速公路順層邊坡工程植被恢復前后的對照（重慶）11第十一頁，共八十九頁，2022年，8月28日2．巖土工程的發展歷史1925年，太沙基的經典著作《土力學》問世，這既是現代土力學的誕生之年，也奠定了巖土工程的理論基礎。1948年，英國的《巖土工程》雜志（Geotechnique）創刊。20世紀60年代以后，澳大利亞、新西蘭和印度等國家相繼把他們的土力學地基和基礎學會改名為巖土工程學會。美國的ASCE雜志的《土力學基礎工程》分冊也于1974年改名為《巖土工程》分冊。近二十年來，巖土工程在科學理論和工程技術方面有了很大進展。巖土工程是一門實踐性很強的學科，由于巖土體構成的復雜性、地域性和易受施工擾動的多變性，與其他學科相比，它還處于不夠成熟和不夠完善的狀況。12第十二頁，共八十九頁，2022年，8月28日13第十三頁，共八十九頁，2022年，8月28日14第十四頁，共八十九頁，2022年，8月28日試驗工作在工程（地質）勘察中占有很重要的位置。它不僅為學科理論的研究與發展所必需，而且也為巖土工程設計提供資料所必需。就土工試驗而論，可分為室內試驗和原位試驗（或原位測試）。兩者合稱為實驗土力學（experimentalsoilmechanics）。雖然土的室內試驗具有很多優點，但由于室內試驗需要取樣，樣品小，受擾動，代表性差，所測力學指標嚴重“失真”，且費時費力。為了克服室內試驗的致命弱點，土的原位測試技術就應運而生了。土的原位測試（in－sitetestingofsoils），一般指的是在工程地質勘察現場，在不擾動或基本不擾動土層的情況下對土層進行測試，以獲得所測土層的物理力學性質指標及劃分土層的一種土工勘察技術。這里的土層包括粘性土、粉土、砂性土、碎石土及軟弱巖層等。土的原位測試概念

15第十五頁，共八十九頁，2022年，8月28日巖土工程中的原位測試技術包含如下種類：

1．基本測試技術：（1）載荷試驗（平板、螺旋板）；（2）靜力觸探試驗；（3）圓錐動力觸探試驗；（4）標準貫入試驗；（5）十字板剪切試驗；（6）旁壓試驗；（7）現場剪切試驗；（8）波速試驗；（9）基樁的靜力測試和動力測試；（10）錨桿抗拔試驗；16第十六頁，共八十九頁，2022年，8月28日土的原位測試方法很多，但可以歸納為下列兩類：（1）土層剖面測試法（loggingorstratigraphicprofilingmethods）：可獲得連續的土層剖面，具有可連續進行測試、快速、經濟的優點。它主要包括靜力觸探、動力觸探、土的壓入式板狀膨脹儀測試及電阻率法等。（2）專門測試法（specifictestmethods）。可得到土層中關鍵部位土的各種工程性質指標，精度高，測試成果可直接供設計部門使用，其精度一般可超過鉆探和室內試驗成果的精度。它主要包括載荷測試、旁壓測試、標準貫入測試、抽水和注水實驗及十字板剪切測試等。土的專門測試法和土層剖面測試法，經常配合使用，點面結合，既提高了勘測精度，又加快了勘測進度。在所有土體原位測試技術中，靜力觸探測試和旁壓測試應用得最廣，精度也高17第十七頁，共八十九頁，2022年，8月28日

2．工程應用：（1）巖土工程勘察；（2）地基基礎的質量檢測；（3）基坑開挖的檢測與監測；（4）巖體原位應力測試；（5）公路、隧道、大壩、邊坡等大型工程的監測和檢測。和室內試驗相比，原位測試的代表性好、測試結果精度較高，因而較為可靠。在巖土工程中，選用正確的參數遠比選用計算方法重要，加之巖土工程的工作對象多屬隱蔽工程，因而巖土工程的原位測試在巖土工程中占據了重要的地位。18第十八頁，共八十九頁，2022年，8月28日工程設計中的土工計算成果的可靠性，主要取決于所選計算參數，所選參數精度的重要性遠比所選的計算方法要重要得多。而正如沈珠江院士認為，可靠的土質參數，只能通過原位測試取得。因此，在工程勘察中，不進行原位測試是沒有質量保證的；特別是在大型工程勘察中，它是不可缺少的手段。原位測試技術的重要性正在逐漸被廣泛承認，測試技術逐漸成熟，相應法規日趨完善，它將發揮越來越大的作用。19第十九頁，共八十九頁，2022年，8月28日20第二十頁，共八十九頁，2022年，8月28日21第二十一頁，共八十九頁，2022年，8月28日原位測試與現場試驗

兩者的相同點都是在現場進行的，與土體的原始物理狀態、應力狀態等有關。原位測試是在土體的局部施加荷載測定土的反應以估計土的指標，如強度指標、變形指標等。現場試驗是在比較大的范圍內施加荷載測讀土的綜合反應，用于檢驗設計計算的正確性，測定施工過程中地基土的反應，估計宏觀的指標范圍以校正原位測試或室內試驗的結果。22第二十二頁，共八十九頁，2022年，8月28日室內巖土試驗可分為土體的室內試驗和巖石的室內試驗。土體的室內試驗（LaboratorySoilTest）包括土的物理性質指標的測定、土的力學性質指標的測定、土的動力特性試驗、粘土礦物分析等等。巖石的室內試驗（LaboratoryRockTest）包括巖石水理性質試驗、巖石強度和變形試驗、巖石結構面抗剪強度試驗、巖石軟弱夾層剪切蠕變試驗、巖石點荷載強度試驗等等。優點:土的室內試驗，歷史較久，經驗也比較豐富，其主要優點是，試驗時的邊界條件和排水條件都很易控制，清楚明了，試驗中的應力路徑可事先選定；對小應變來說，土樣中的應變場是均一的，所測土的物理力學性質指標已得到公認。

室內試驗23第二十三頁，共八十九頁，2022年，8月28日實驗室一般使用小尺寸試件，不能完全確切地反映天然狀態下的巖土性質，特別是對難于采取原狀結構樣品的巖土體。因而有必要在現場進行試驗，測定巖土體在原位狀態下的力學性質及其他指標，以彌補實驗室測試的不足。許多試驗方法是隨著對巖土體的深入研究而發展起來的。

野外試驗亦稱現場試驗、就地試驗、原位測試。In-situTestingorFieldTesting

原位測試：是指在巖土體原有的位置上，在保持巖土的天然結構、天然含水量以及天然應力狀態條件下測定巖土性質。

原位測試可分為土體原位測試和巖體原位測試。

原位試驗24第二十四頁，共八十九頁，2022年，8月28日原位測試是在土層原來所處的位置基本保持土體的天然結構、天然含水量及天然應力狀態下，測定土的工程力學性質。主要包括靜力載荷試驗、靜力觸探試驗、圓錐動力觸探試驗、標準貫入試驗、十字板剪切試驗、扁鏟側脹試驗、旁壓試驗、波速測試、現場大型直剪試驗、塊體基礎振動試驗。對難于取得原狀土樣的巖土層如砂土、碎石土、軟土等宜采用原位試驗。1.原位測試與現場試驗的基本原理大部分基于土力學的理論2.原位測試與現場試驗的分析計算為土力學的計算提供參數3.原位測試與現場試驗的發展離不開土力學的支撐兩種試驗與土力學的關系25第二十五頁，共八十九頁，2022年，8月28日26第二十六頁，共八十九頁，2022年，8月28日27第二十七頁，共八十九頁，2022年，8月28日原位測試的優點（1）可在擬建工程場地進行測試，不用取樣。避免由于鉆探取樣產生的不同程度擾動（取樣時的應力解除、樣品運輸中的碰撞及制樣中的擾動等）。因此，室內試驗所測“原狀土”的物理力學性質指標往往不能代表土層的原始狀態指標，大大降低了所測指標的工程應用價值。（2）原位測試涉及的土體積比室內試驗樣品要大得多，因而更能反映土的宏觀結構（如裂隙、夾層等）對土的性質的影響。（3）很多土的原位測試技術方法可連續進行，因而可以得到完整的土層剖面及其物理力學性質指標，因而它是一門自成體系的實驗科學。（4）土的原位測試，一般具有快速、經濟的優點。如用靜力觸探車進行測試．8h可觸探120--300m，并可自動記錄、打印和處理成果，速度之快是鉆探、取樣、室內試驗所無法比擬的。28第二十八頁，共八十九頁，2022年，8月28日29第二十九頁，共八十九頁，2022年，8月28日

土的原位測試技術的主要缺點：（1）難于控制測試中的邊界條件，如測試周圍土層的排水條件和應力條件。（2）測試成果和邊界條件的關系和測試機理的科學解釋有待于進一步明確，但到目前為止，土的原位測試技術所測出的數據和土的工程性質之間的關系，仍是建立在大量統計的經驗關系之上的。

3．土的原位測試與傳統的鉆探、取樣、室內試驗的關系在工程地質勘測中，可以大量使用土的原位測試技術，只須對需要做對比的土層或關鍵部位配以少量鉆探和室內試驗即可。這樣做的目的是，可以建立很多適合勘測現場的經驗關系，提高土的原位測試精度，大量減少工程地質鉆探和室內試驗費用，縮短勘測周期。30第三十頁，共八十九頁，2022年，8月28日31第三十一頁，共八十九頁，2022年，8月28日32第三十二頁，共八十九頁，2022年，8月28日33第三十三頁，共八十九頁，2022年，8月28日34第三十四頁，共八十九頁，2022年，8月28日35第三十五頁，共八十九頁，2022年，8月28日36第三十六頁，共八十九頁，2022年，8月28日三、本課程的內容和學習要求本課程的教學目的在于培養研究生：（1）了解巖土工程中各種測試技術的最新進展；（2）掌握巖土工程中各種測試技術的基本方法；（3）掌握測試結果的基本分析方法；（4）能較為熟練地運用各種測試方法解決工程實際問題。本課程的主要內容：除緒論外，還包含了巖土工程測試的主要方面，以通用的測試技術為主，同時納入了一些應用于特定工程領域的測試技術。37第三十七頁，共八十九頁，2022年，8月28日參考書目祝龍根等．地基基礎測試新技術．北京：機械工業出版社．1999孟高頭．土體原位測試機理、方法及其工程應用．北京：地質出版社．1997陳凡等．基樁質量檢測技術．北京：中國建筑工業出版社．2003唐賢強等．地基工程原位測試技術．北京：中國鐵道出版社．1993趙善銳．旁壓試驗及其工程應用．峨嵋：西南交通大學出版社．198738第三十八頁，共八十九頁，2022年，8月28日39第三十九頁，共八十九頁，2022年，8月28日第一章靜力載荷測試

載荷試驗是確定地基承載力的最主要方法，按試驗深度分為淺層和深層載荷試驗；按承壓板形狀有平板與螺旋板之分；按用途可分為一般載荷測試和樁載荷試驗；按荷載性質又可分為靜力和動力載荷測試，本章主要討論淺層平板靜力載荷測試。平板靜力載荷測試，簡稱載荷測試，是指在保持地基土天然狀態下，在一定面積的承壓板上向地基土逐級施加荷載，并觀測每級荷載下地基土的變形特性，是模擬建筑物基礎工作條件的一種測試方法。40第四十頁，共八十九頁，2022年，8月28日靜力載荷測試

概述

載荷測試是目前世界各國用以確定地基承載力的最主要方法，也是比較其他土的原位測試成果的基礎。平板靜力載荷測試（PLT：plateloadtest），簡稱載荷測試。它是模擬建筑物基礎工作條件的一種測試方法，起源于30年代的蘇、美等國。其方法是在保持地基土的天然狀態下，在一定面積的承壓板上向地基土逐級施加荷載，并觀測每級荷載下地基土的變形特性。平板靜力載荷測試所反映的是承壓板以下大約1.5－2倍承壓板寬的深度內土層的應力－應變－時間關系的綜合性狀。載荷測試的主要優點是對地基土不產生擾動，利用其成果確定的地基容許承載力最可靠、最有代表性，可直接用于工程設計。其成果還可用予預估建筑物的沉降量，效果也很好。因此，在對大型工程、重要建筑物的地基勘測中，載荷測試一般是不可少的。41第四十一頁，共八十九頁，2022年，8月28日平板靜力載荷測試

螺旋板靜力載荷測試

42第四十二頁，共八十九頁，2022年，8月28日測試設備及方法

載荷測試的設備由承壓板、加荷裝置及沉降觀測裝置等部件組合而成。（一）儀器設備

1、承壓板有現場砌置和預制兩種，一般為預制厚鋼板（或硬木板）。承壓板要有足夠的剛度，在加荷過程中本身的變形要小，中心和邊緣不能彎曲，其形狀一般為方形和圓形。對密實粘性土和砂土，承壓板面積一般為1000－5000cm2，對一般土為2500－5000cm2。43第四十三頁，共八十九頁，2022年，8月28日加荷裝置包括壓力源、載荷臺架或反力構架。加荷方式有重物加荷和油壓千斤頂反力加荷兩種。重物加荷是在載荷臺架上放置重物，如鉛塊等，此方法比較笨重，勞動強度大，但荷載穩定。油壓千斤頂反力加荷是用油壓千斤頂加荷，用地錨提供反力，此方法比較方便，勞動強度小，應用廣泛。油壓千斤頂反力加荷要注意，①油壓千斤頂的行程要滿足地基沉降量的要求，②下在土中的地錨反力要大于最大荷載。加荷裝置44第四十四頁，共八十九頁，2022年，8月28日沉降觀測儀表有百分表、沉降傳感器或水準儀等，要滿足精度要求。沉降觀測裝置45第四十五頁，共八十九頁，2022年，8月28日載荷臺式加壓裝置

a－木質或鐵質載荷臺；b－低重心載荷臺；1－載荷臺；2－鋼錠；3－混凝土平臺；4－測點；5－承壓板46第四十六頁，共八十九頁，2022年，8月28日千斤頂式加壓裝置

a－鋼桁架式裝置；b－拉桿式裝置；1－千斤頂；2－地錨；3－桁架；4－立柱；5－分立柱；6－拉桿

47第四十七頁，共八十九頁，2022年，8月28日試驗方法

1．載荷測試一般在方形坑中進行該方形坑的寬度應不小于承壓板寬度（或直徑）的三倍，以消除側向土自重引起的超載影響。2．安裝設備安裝承壓板，在安裝承壓板之前，應平整坑底，鋪1－2cm厚的中砂層，并用水平尺找平，以保證承壓板與試驗面的平整均勻接觸。盡量保持原狀土，方法有①少挖20－30cm②對軟粘土、飽和松散砂，在承壓板周圍預流20－30cm保護層③地下水（可先將水降至承壓板以下，鋪砂，安承壓板，待水位恢復）安裝千斤頂、載荷臺架或反力構架。保持其中心與承壓板一致。安裝沉降觀測裝置。沉降觀測點應對稱放置。48第四十八頁，共八十九頁，2022年，8月28日加荷原則第一級為坑底原有重力，后每級按：中低壓縮性土50kPa，高壓縮性土25kPa,特軟土為10kPa（為測試土層極限壓力的1/10—1/8）觀測每級荷載下的沉降觀測時間間隔：加荷開始后，第一個30min內，每10min觀測沉降1次；第二個30min內，每15min觀測1次；以后每30min進行一次。穩定的標準連續4次觀測的沉降量，每小時累計不大于0．1mm，對于軟粘土最好觀測24h以上，對于正常固結粘土要8h，對于老粘土、砂土、礫石等要4h。分級加荷49第四十九頁，共八十九頁，2022年，8月28日盡可能使最終荷載達到地基土的極限承載力，以評價承載力的安全度。結束試驗的標準：當下述情況出現時即可停止實驗

a）承壓板周圍的土體出現裂縫或隆起，沉降的很快；

b）在荷載不變的情況下，沉降速率加速發展或接近一個常數。壓力－沉降曲線出現明顯拐點；

c）總沉降量超過承壓板寬度（或直徑）的1/10。當需要卸載觀測回彈時，每級卸荷量可為加荷量的2倍，歷時1h，每隔15min觀測一次。荷載完全卸除后，繼續觀測3h。分級加荷50第五十頁，共八十九頁，2022年，8月28日測試資料的整理及測試成果1．繪制壓力——沉降量關系曲線（1）首先，應對載荷測試的原始數據進行檢查和校對，整理出荷載與沉降量、時間與沉降量匯總表。然后，繪制壓力P與沉降量S關系曲線。該曲線是確定承載力、地基土變形模量和土的應力．應變關系的重要依據。（2）在載荷試驗中，由于各種因素的影響，會使P－S曲線偏離坐標原點。這時，應對P－S關系曲線加以校正，也就是校正沉降量觀測值。51第五十一頁，共八十九頁，2022年，8月28日載荷試驗曲線偏離坐標原點的校正方法1．圖解法在按原始試驗數據繪制的P－S關系曲線上找出比例界限點。從比例界限點引一直線，使比例界限前的各沉降點均勻靠近直線，直線與縱坐標交點的截距即為S0

。將直線上任一點的S、P和S0

代入下式，求得P－S曲線直線段的斜率C。因S=S0

＋cP

故

52第五十二頁，共八十九頁，2022年，8月28日2．最小二乘法其計算式如下：

（2）

解（2）方程組，得：

（3）

（4）式中，N為直線段加荷次數；其他符號意義同前。以上兩式中，除S為變數外，其余均可預先計算成現成表格，用時可查表53第五十三頁，共八十九頁，2022年，8月28日（3）根據校正后的值繪制P－S‘（壓力－沉降量）關系曲線，即一般稱的P－S曲線。P0－比例界限；PL－極限界限；Ⅰ－壓實階段；Ⅱ－剪變階段；Ⅲ－破壞階段54第五十四頁，共八十九頁，2022年，8月28日2．曲線特征值的確定

P－S曲線的三段：I段直線段（壓實階段）、II段曲線段（剪變階段）、III段直線段（破壞階段）具有兩個特征值：比例界限值、極限界限值55第五十五頁，共八十九頁，2022年，8月28日特征值的確定方法如下：（1）當P－S曲線具有明顯的直線段及轉折點時，一般將轉折點所對應的壓力定為比例界限值，將曲線陡降段的漸近線和橫坐標的交點定為極限界限值。（2）當曲線無明顯直線段及轉折點時（一般為中、高壓縮性土），可用下述方法確定比例極限。①在某一級荷載壓力下，其沉降增量△Sn超過前一級荷載壓力下的沉降增量△Sn-1的2倍（即）的點所對應的壓力，即為比例界限。②繪制（lgP~lgS或P~△S/△P）曲線，曲線上的轉折點所對應的壓力即為比例界限。其中，△P為荷載增量，△S為相應的沉降增量。56第五十六頁，共八十九頁，2022年，8月28日3．計算變形模量E0土的變形模量是指土在單軸受力，無側限情況下的應力與應變之比。可由P－S曲線的直線變形段，按彈性理論公式求得，下式適用于同一層位的均勻地基。當承壓板位于地表時：

式中：

ω

—承壓板形狀系數（剛性方形板ω=0.886，剛性圓形板ω=0.785）；

μ

—泊松比，見表4－1；

B—承壓板的寬度或直徑（cm）；

P、s為曲線直線段內一點的壓力值（kPa）及相應的沉降值（cm）。57第五十七頁，共八十九頁，2022年，8月28日當承壓板位于地表以下時：

式中

—深度修正系數，當承壓板埋深h≦B

時，

；否則

58第五十八頁，共八十九頁，2022年，8月28日表4－1土的泊松比

μ

值（側膨脹系數）土的種類和狀態

μ

碎石類土

砂土

粉土0.15—0.20

0.20—0.25

0.25粉

質

粘

土堅硬狀態

可塑狀態

軟塑或流動狀態0.25

0.30

0.35粘

土堅硬狀態

可塑狀態

軟塑或流動狀態0.25

0.35

0.4259第五十九頁，共八十九頁，2022年，8月28日第四節影響載荷試驗成果精度的主要因素不同的承壓板尺寸對試驗土層的沉降量和極限壓力值均有一定影響，載荷測試研究結果表明，在不超過直線變形階段的荷載作用下，當承壓板邊長或直徑（B）小于某值時，S（沉降量）與B成反比；當B大于某值時，S與B成正比。不同面積承壓板的對比試驗表明，對圓形承壓板，此值（直徑）為30cm；對方形承壓板，此值（邊長）為50cm（見表4—2）。60第六十頁，共八十九頁，2022年，8月28日表4—2方形承壓板邊長與沉降量數據的關系

(cm)S(cm)S/B說明24.570.7100.0200.02.301.551.802.300.0940.0220.0180.011試驗壓力=160kPa440.0（基礎）800.0（基礎）3.203.800.0080.005基礎計算壓力=160kPaS值已考慮施工期間的沉降61第六十一頁，共八十九頁，2022年，8月28日由于載荷測試是模擬基礎工作條件的一種試驗方法，基礎寬度一般均超過30cm，因而承壓板不宜過小。但是，如承壓板面積過大，勢必所加總荷載也隨之增大，這又增加了測試的困難。在大多數情況下，用面積為1000－5000的承壓板進行試驗，所獲得的成果是可靠的。62第六十二頁，共八十九頁，2022年，8月28日2．沉降穩定標準每級壓力下的沉降穩定標準不同，則所觀測的沉降量及所得出的P－S曲線和變形模量等也不相同。為了消除這種影響，就要統一穩定標準。在載荷試驗中，廣泛應用的是相對穩定法，即每施加一級荷載，待沉降速率達到相對穩定后再加下一級荷載。有的規程在規定相對穩定標準的同時，還提出了在不同土層中觀測時間的附加規定。如每級荷載下的觀測時間，對軟粘性土，應不少于24h；對一般粘性土，不少于8h；對碎石土、砂土、老粘性土，不少于4h。如果按上述標準做一個載荷試驗，所需時間，少則2d，多則10d以上。試驗周期長是載荷試驗的主要缺點。為了改變這種狀況，對可塑至堅硬狀態的粘性土、砂類土、碎石類土可采用快速法，即自每級加荷操作歷時（按經驗估算）的一半開始，每隔15min觀測一次，每級荷載保持2h。按10級荷載計算，做一個載荷試驗只需20h，不足一天。經過一些單位的實踐和研究表明，按快速法經外推計算的成果，可用于評價地基的容許承載力。（點擊了解快速試驗外推計算方法）。63第六十三頁，共八十九頁，2022年，8月28日快速試驗外推計算方法快速法外推計算的目的是求沉降達到相對穩定標準時的沉降值Sn

。其基本原理是假定沉降與時間為一對數關系，即為了求得相對穩定標準的沉降值Sn

，就需要知道達到相對穩定標準所需的時間tn

。一般取沉降速率達到相對穩定標準的時間增量

tw=1h，沉降增量

Sw=0.1mm，則只要求出αn

和βn兩個未知數，就可求出tn和Sn

64第六十四頁，共八十九頁，2022年，8月28日αn

和βn65第六十五頁，共八十九頁，2022年，8月28日式中：

－第n級荷載下第i次觀測值中應扣除的剩余沉降量（cm）；

k——第n級前的荷載級數（k=1，2，……，n－1）；△t——沉降觀測的時間間隔（min）；

N——每級荷載下沉降觀測的次數；

n——荷載級數。為了使快速法的成果與相對穩定法一致，必須從施加第二級荷載開始，從沉降觀測值中扣除其以前各級沉降未穩定而產生的剩余沉降量。其值按下式計算。66第六十六頁，共八十九頁，2022年，8月28日例:觀測序次觀測時間

（min）P=30kPaP=60kPaP=90kPaP=12kPaP=150kPaP=180kPa沉降觀測值

cm沉降觀測值cm沉降觀測值

（cm）沉降觀測值

（cm）沉降觀測值

（cm）沉降觀測值

（cm）123456781530456075901051200.0940.0980.1010.1070.1130.1160.1180.1190.1790.1930.1950.1990.2080.2220.2240.2270.1870.2060.2240.2670.2890.3240.3460.3570.1970.2590.3180.3680.3970.4300.4360.4690.2370.3180.3900.4330.4950.5630.5840.6470.2640.3560.5350.6120.7140.7820.8450.894注：沉降觀測值應為本級荷載下的實際沉降量（即沉降增量）。67第六十七頁，共八十九頁，2022年，8月28日第一級荷載。因無其他級荷載，不需要計算應扣除的剩余沉降量。①計算:α1＝0.052，β1＝0.014。②計算沉降達相對穩定標準時所需時間tl及沉降量Sl：將117min增大為30的整倍數，即tl

=120min則：

第二級荷載是在第一級荷載已達相對穩定標準后（即120min）施加的，因而沒有剩余沉降產生，其推算方法與第一級一樣。計算結果為：α2=0.108，β2=0.024，t2=180min，S=0.232cm。第三級荷載。由于第二級t2

=180min，即尚有60min按S－lnt線性關系的沉降量影響到第三級荷載的1—4次觀測值，應予扣除。68第六十八頁，共八十九頁，2022年，8月28日計算αn

、β

n

值用表N

123456781530456075901051202.7733.4343.8294.1114.3314.5114.6634.7967.68711.79214.65816.89918.75520.34821.74823.0000.0940.0980.1010.1070.1130.1160.1180.1190.2610.3370.3870.4400.4890.5230.550∑32.448134.8870.8663.55869第六十九頁，共八十九頁，2022年，8月28日③計算各次觀測值中應扣除的剩余沉降量：70第七十頁，共八十九頁，2022年，8月28日在計算α3

、β3時，應將第三級荷載下的第1—4次的沉降觀測值減去

至

，才能作為計算依據。經計算得α3=0.003，β3=0.067；并依次計算出t3、S3，以及αn

、βn和tn、Sn

。其結果列于表。71第七十一頁，共八十九頁，2022年，8月28日計算結果表計算項目第一級第二級第三級第四級第五級第六級－－

αn0.0520.1080.003-0.187-0.267-0.696βn0.0140.0240.0670.1330.1750.328tn(min)117/120176/180432/450828/8401080/10801968/1980sn(min)0.1190.2320.4120.7090.9531.79注：表中tn

值，分子為實際計算值，分母為30的整倍數值。

72第七十二頁，共八十九頁，2022年，8月28日3．承壓板埋深承壓板埋深應與基礎埋深一致，這樣求出的地基容許承載力等才比較符合實際。相同面積的承壓板，埋深不同，所求出的P－S曲線上的比例界限值也不一樣。根據土力學基礎埋深原理，一般來講，埋深越淺，P－S曲線的比例界限值越小。埋深如過大，會增加試驗的困難。73第七十三頁，共八十九頁，2022年，8月28日4．地基土的均勻性載荷測試的影響深度一般為1.5—2倍承壓板寬度（或直徑）。在這個影響深度內，土層的時代、成因、類型及含水量一般應是相同的。只有這樣，載荷測試成果才能反映同一土層的真實指標（土的工程性質），達到載荷測試的目的。如果建筑場地土層較多，又都是重要建筑物的持力層，則要分層做載荷測試。如果土層較薄，達不到2倍承壓板寬度（直徑）的厚度，所求出的載荷測試成果就很難應用，滿足不了基礎設計的需要。這時，就要考慮采用符合要求的小承壓板或做其他類型的試驗，以滿足設計要求。74第七十四頁，共八十九頁，2022年，8月28日第五節靜力載荷測試成果的應用

（一）確定地基容許承載力（或承載力標準值）在確定地基土的容許承載力時，通常要考慮兩個因素，即：在多大荷載作用下地基土的變形達到逐漸穩定狀態；所產生的變形是否影響建筑物的正常使用。地基的容許承載力可用下述方法確定：75第七十五頁，共八十九頁，2022年，8月28日1）以壓力為依據（整體剪切破壞）利用載荷測試成果確定地基承載力時，當地基土為低壓縮性土，地基受壓破壞形式為整體剪切破壞，曲線上拐點明顯，可以以P－S曲線的特征點所對應的壓力作為基本依據的。①P－S曲線上的兩個特征點比例極限P0

（臨塑荷載Pcr）：P－S曲線上第一直線段的終點對應的荷