10.2.1 載荷試驗(yàn)可用于測(cè)定承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)巖土的承載力和變形模量。淺層平板載荷試驗(yàn)適用于淺層地基土；深層平板載荷試驗(yàn)適用于深層地基土和大直徑樁的樁端土；螺旋板載荷試驗(yàn)適用于深層地基土或地下水位以下的地基土。深層平板載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)深度不應(yīng)小于5m。

10.2.2 載荷試驗(yàn)應(yīng)布置在有代表性的地點(diǎn)，每個(gè)場(chǎng)地不宜少于3個(gè)，當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)巖土體不均時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加。淺層平板載荷試驗(yàn)應(yīng)布置在基礎(chǔ)底面標(biāo)高處。

10.2.3 載荷試驗(yàn)的技術(shù)要求應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 淺層平板載荷試驗(yàn)的試坑寬度或直徑不應(yīng)小于承壓板寬度或直徑的三倍；深層平板載荷試驗(yàn)的試井直徑應(yīng)等于承壓板直徑；當(dāng)試井直徑大于承壓板直徑時(shí)，緊靠承壓板周圍土的高度不應(yīng)小于承壓板直徑；
2. 試坑或試井底的巖土應(yīng)避免擾動(dòng)，保持其原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度，并在承壓板下鋪設(shè)不超過20mm的砂墊層找平，盡快安裝試驗(yàn)設(shè)備；螺旋板頭入土?xí)r，應(yīng)按每轉(zhuǎn)一圈下入一個(gè)螺距進(jìn)行操作，減少對(duì)土的擾動(dòng)；
3. 載荷試驗(yàn)宜采用圓形剛性承壓板，根據(jù)土的軟硬或巖體裂隙密度選用合適的尺寸；土的淺層平板載荷試驗(yàn)承壓板面積不應(yīng)小于0.25m²，對(duì)軟土和粒徑較大的填土不應(yīng)小于0.5m²；土的深層平板載荷試驗(yàn)承壓板面積宜選用0.5m²；巖石載荷試驗(yàn)承壓板的面積不宜小于0.07m²；
4. 載荷試驗(yàn)加荷方式應(yīng)采用分級(jí)維持荷載沉．降相對(duì)穩(wěn)定法(常規(guī)慢速法)；有地區(qū)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可采用分級(jí)加荷沉降非穩(wěn)定法(快速法)或等沉降速率法；加荷等級(jí)宜取10～12級(jí)，并不應(yīng)少于8級(jí)，荷載量測(cè)精度不應(yīng)低于最大荷載的±1％；
5. 承壓板的沉降可采用百分表或電測(cè)位移計(jì)量測(cè)，其精度不應(yīng)低于±0.01mm；
6. 對(duì)慢速法，當(dāng)試驗(yàn)對(duì)象為土體時(shí)，每級(jí)荷載施加后，間隔5min、5min、10min、10min、15 min、15min測(cè)讀一次沉降，以后間隔30min測(cè)讀一次沉降，當(dāng)連讀兩小時(shí)每小時(shí)沉降量小于等于0.1mm時(shí)，可認(rèn)為沉降已達(dá)相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，施加下一級(jí)荷載；當(dāng)試驗(yàn)對(duì)象是巖體時(shí)，間隔1 min、2 min、2 min,5min測(cè)讀一次沉降，以后每隔10min測(cè)讀一次，當(dāng)連續(xù)三次讀數(shù)差小于等于0.01mm時(shí)，可認(rèn)為沉降已達(dá)相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，施加下一級(jí)荷載；
7. 當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，可終止試驗(yàn)：
1)承壓板周邊的土出現(xiàn)明顯側(cè)向擠出，周邊巖土出現(xiàn)明顯隆起或徑向裂縫持續(xù)發(fā)展；
2)本級(jí)荷載的沉降量大于前級(jí)荷載沉降量的5倍，荷載與沉降曲線出現(xiàn)明顯陡降；
3)在某級(jí)荷載下24h沉降速率不能達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)；
4)總沉降量與承壓板直徑(或?qū)挾?之比超過0.06。

10.2.4 根據(jù)載荷試驗(yàn)成果分析要求，應(yīng)繪制荷載(p)與沉降(s)曲線，必要時(shí)繪制各級(jí)荷載下沉降(s)與時(shí)間(t)或時(shí)間對(duì)數(shù)(1gt)曲線。
應(yīng)根據(jù)p-s曲線拐點(diǎn)，必要時(shí)結(jié)合s-lgt曲線特征，確定比例界限壓力和極限壓力。當(dāng)p-s呈緩變曲線時(shí)，可取對(duì)應(yīng)于某一相對(duì)沉降值(即s／d，d為承壓板直徑)的壓力評(píng)定地基土承載力。

10.2.5 土的變形模量應(yīng)根據(jù)p-s曲線的初始直線段，可按均質(zhì)各向同性半無限彈性介質(zhì)的彈性理論計(jì)算。

淺層平板載荷試驗(yàn)的變形模量Eo(MPa)，可按下式計(jì)算：

表10.2.5  深層載荷試驗(yàn)計(jì)算系數(shù)w

條文說明

10.2載荷試驗(yàn)

10.2.1 平板載荷試驗(yàn)(plate loading test)是在巖土體原位，用一定尺寸的承壓板，施加豎向荷載，同時(shí)觀測(cè)承壓板沉降，測(cè)定巖土體承載力和變形特性；螺旋板載荷試驗(yàn)(screw plate loading test)是將螺旋板旋入地下預(yù)定深度，通過傳力桿向螺旋板施加豎向荷載，同時(shí)量測(cè)螺旋板沉降，測(cè)定土的承載力和變形特性。
常規(guī)的平板載荷試驗(yàn)，只適用于地表淺層地基和地下水位以上的地層。對(duì)于地下深處和地下水位以下的地層，淺層平板載荷試驗(yàn)已顯得無能為力。以前在鉆孔底進(jìn)行的深層載荷試驗(yàn)，由于孔底土的擾動(dòng)，板土間的接觸難以控制等原因，早已廢棄不用?！?4規(guī)范》規(guī)定了螺旋板載荷試驗(yàn)，本次修訂仍列入不變。
進(jìn)行螺旋板載荷試驗(yàn)時(shí)，如旋入螺旋板深度與螺距不相協(xié)調(diào)，土層也可能發(fā)生較大擾動(dòng)。當(dāng)螺距過大，豎向荷載作用大，可能發(fā)生螺旋板本身的旋進(jìn)，影響沉降的量測(cè)。上述這些問題，應(yīng)注意避免。
本次修訂增加了深層平板載荷試驗(yàn)方法，適用于地下水位以上的一般土和硬土。這種方法已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗(yàn)，為了統(tǒng)一操作標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法，列入了本規(guī)范。

10.2.1 [修訂說明]
本條原文的寫法易被誤解，故稍作調(diào)整。深層載荷試驗(yàn)與淺層載荷試驗(yàn)的區(qū)別，在于試土是否存在邊載，荷載作用于半無限體的表面還是內(nèi)部。深層載荷試驗(yàn)過淺，不符合變形模量計(jì)算假定荷載作用于半無限體內(nèi)部的條件。深層載荷試驗(yàn)的條件與基礎(chǔ)寬度、土的內(nèi)摩擦角等有關(guān)，原規(guī)定3m偏淺，現(xiàn)改為5m。原規(guī)定深層載荷試驗(yàn)適用于地下水位以上，但地下水位以下的土，如采取降水措施并保證試土維持原來的飽和狀態(tài)，試驗(yàn)仍可進(jìn)行，故刪除了這個(gè)限制。
例如：載荷試驗(yàn)深度為6m，但試坑寬度符合淺層載荷試驗(yàn)條件，無邊載，則屬于淺層載荷試驗(yàn)；反之，假如載荷試驗(yàn)深度為5.5m，但試井直徑與承壓板直徑相同，有邊載，則屬于深層載荷試驗(yàn)。
淺層載荷試驗(yàn)只用于確定地基承載力和土的變形模量，不能用于確定樁的端阻力；深層載荷試驗(yàn)可用于確定地基承載力、樁的端阻力和土的變形模量。但載荷試驗(yàn)只是一種模擬，與實(shí)際工程的工作狀態(tài)總是有差別的。深層載荷試驗(yàn)反映了土的應(yīng)力水平，反映了側(cè)向超載對(duì)試土承載力的影響，作為地基承載力，不必作深度修正，只需寬度修正，是比較合理的方法。但深層載荷試驗(yàn)的破壞模式是局部剪切破壞，而淺基礎(chǔ)一般假定為整體剪切破壞，塑性區(qū)開展的模式也不同，因而工作狀態(tài)是有差別的。樁基雖是局部剪切破壞，但與深層載荷試驗(yàn)的工作狀態(tài)仍有差別。深層載荷試驗(yàn)時(shí)孔壁臨空，而樁的側(cè)壁限制了土體變形，樁與上之間存在法向力和剪力。此外，還有試土的代表性問題，試土擾動(dòng)問題，試驗(yàn)操作造成的誤差問題等，確定地基承載力和樁的端阻力仍需綜合判定。

10.2.2一般認(rèn)為，載荷試驗(yàn)在各種原位測(cè)試中是最為可靠的，并以此作為其他原位測(cè)試的對(duì)比依據(jù)。但這一認(rèn)識(shí)的正確性是有前提條件的，即基礎(chǔ)影響范圍內(nèi)的土層應(yīng)均一。實(shí)際土層往往是非均質(zhì)土或多層土，當(dāng)土層變化復(fù)雜時(shí)，載荷試驗(yàn)反映的承壓板影響范圍內(nèi)地基土的性狀與實(shí)際基礎(chǔ)下地基土的性狀將有很大的差異。故在進(jìn)行載荷試驗(yàn)時(shí)，對(duì)尺寸效應(yīng)要有足夠的估計(jì)。

10.2.3 對(duì)載荷試驗(yàn)的技術(shù)要求作如下說明：
1. 對(duì)于深層平板載荷試驗(yàn)，試井截面應(yīng)為圓形，直徑宜取0.8—1.2m，并有安全防護(hù)措施；承壓板直徑取800mm時(shí)，采用厚約300mm的現(xiàn)澆混凝土板或預(yù)制的剛性板；可直接在外徑為800mm的鋼環(huán)或鋼筋混凝上管柱內(nèi)澆筑；緊靠承壓板周圍土層高度不應(yīng)小于承壓板直徑，以盡量保持半無限體內(nèi)部的受力狀態(tài)，避免試驗(yàn)時(shí)土的擠出；用立柱與地面的加荷裝置連接，亦可利用井壁護(hù)圈作為反力，加荷試驗(yàn)時(shí)應(yīng)直接測(cè)讀承壓板的沉降；
2. 對(duì)試驗(yàn)面，應(yīng)注意使其盡可能平整，避免擾動(dòng)，并保證承壓板與土之間有良好的接觸；
3. 承壓板宜采用圓形壓板，符合軸對(duì)稱的彈性理論解，方形板則成為三維復(fù)雜課題；板的尺寸，國(guó)外采用的標(biāo)準(zhǔn)承壓板直徑為0.305m，根據(jù)國(guó)內(nèi)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可采用0.25～0.5m²，軟土應(yīng)采用尺寸大些的承壓板，否則易發(fā)生歪斜；對(duì)碎石土，要注意碎石的最大粒徑；對(duì)硬的裂隙性黏土及巖層，要注意裂隙的影響；
4. 加荷方法，常規(guī)方法以沉降相對(duì)穩(wěn)定法(即一般所謂的慢速法)為準(zhǔn)；如試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定地基承載力，加荷方法可以考慮采用沉降非穩(wěn)定法(快速法)或等沉降速率法，但必須有對(duì)比的經(jīng)驗(yàn)，在這方面應(yīng)注意積累經(jīng)驗(yàn)，以加快試驗(yàn)周期；如試驗(yàn)?zāi)康氖谴_定土的變形特性，則快速加荷的結(jié)果只反映不排水條件的變形特性，不反映排水條件的固結(jié)變形特性；
5. 承壓板的沉降量測(cè)的精度影響沉降穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)荷載沉降曲線無明確拐點(diǎn)時(shí)，可加測(cè)承壓板周圍土面的升降、不同深度土層的分層沉降或土層的側(cè)向位移；這有助于判別承壓板下地基土受荷后的變化，發(fā)展階段及破壞模式，判定拐點(diǎn)；
6. 一般情況下，載荷試驗(yàn)應(yīng)做到破壞，獲得完整的p-s曲線，以便確定承載力特征值；只有試驗(yàn)?zāi)康臑闄z驗(yàn)性質(zhì)時(shí)，加荷至設(shè)計(jì)要求的二倍時(shí)即可終止；發(fā)生明顯側(cè)向擠出隆起或裂縫，表明受荷地層發(fā)生整體剪切破壞，這屬于強(qiáng)度破壞極限狀態(tài)；等速沉降或加速沉降，表明承壓板下產(chǎn)生塑性破壞或刺入破壞，這是變形破壞極限狀態(tài)；過大的沉降(承壓板直徑的0.06倍)，屬于超過限制變形的正常使用極限狀態(tài)。
在確定終止試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)巖體而言，常表現(xiàn)為承壓板上和板外的測(cè)表不停地變化，這種變化有增加的趨勢(shì)。此外，有時(shí)還表現(xiàn)為荷載加不上，或加上去后很快降下來。當(dāng)然，如果荷載已達(dá)到設(shè)備的最大出力，則不得不終止試驗(yàn)，但應(yīng)判定是否滿足了試驗(yàn)要求。

10.2.5 用淺層平板載荷試驗(yàn)成果計(jì)算土的變形模量的公式，是人們熟知的，其假設(shè)條件是荷載在彈性半無限空間的表面。深層平板載荷試驗(yàn)荷載作用在半無限體內(nèi)部，不宜采用荷載作用在半無限體表面的彈性理論公式，式(10.2.5—2)是在Mindlin解的基礎(chǔ)上推算出來的，適用于地基內(nèi)部垂直均布荷載作用下變形模量的計(jì)算。根據(jù)岳建勇和高大釗的推導(dǎo)(《工程勘察》2002年1期)，深層載荷試驗(yàn)的變形模量可按下式計(jì)算：
 

式中，ω為與承壓板埋深和土的泊松比有關(guān)的系數(shù)，如碎石的泊松比取0.27，砂土取0.30，粉土取0.35，粉質(zhì)黏土取0.38，黏土取0.42，則可制成本規(guī)范表10.2.5。