[发明专利]一种地基基础抗压静载试验系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及地基基础检测领域，具体涉及一种地基基础抗压静载试验系统。

 

背景技术

地基基础抗压静载试验（以下简称静载试验）是在受检部位顶面逐级施加压力，测量其随时间产生的沉降，以确定承载力的试验方法，是地基基础检测中公认的最直观、可靠，同时也是最重要的传统方法。

目前，受现场条件限制，静载试验主要选用压重平台反力装置，参照图1，其检测过程如下:

1) 根据现场实际情况处理受检部位，平整周围地基面1a，加固安全支墩2a影响范围内的地基土；

2) 在受检部位两侧设置安全支墩2a（通常采用砼构件组合构成），满足《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）（以下简称规范）要求的间距，尽量加大安全支墩2a接地面积降低施加于地基面1a的压应力（规范要求不宜大于地基承载力特征值的1.5倍）；

3) 在基桩5a受检部位安装承压板3a、传力柱（可以没有）和千斤顶4a，注意与受检部位中心的对中防止加载偏心；

4) 打入基准桩10a、安装基准梁11a，满足规范要求的间距，同时应有足够的深度，尽可能减少外部因素对基准系统的影响； 

5) 安装主梁8a、次梁9a（通常采用钢构件，根据最大加载配置数量）等设备构成压重平台，将压重12a（通常为砼预制构件，根据最大加载配置数量）一次加足均匀稳固地放置于所述压重平台上。确保完成后平台与千斤顶4a距离合适，所有的重量全部由安全支墩2a承受，同时注意反力装置重心的对中保证系统合力中心方向垂直；

6) 安装压力控制设备和测量仪表及磁性表座6a和位移传感器7a接通电源，开始试验。试验过程中，千斤顶4a逐步顶升反力装置将力传递至受检部位，通过仪表控制出力值达到逐级加压；

7) 试验结束后，拆除电源、仪表等，将设备翻转至下一受检部位附近，重复以上步骤。上述检测过程中，试验所用绝大部分为重型设备，安装、翻转等工作依靠吊车货车等大型机械完成。

在实际应用中，该压重平台反力装置的使用方法在安全、效率、规范化以及有效监管等方面均存在问题。表现如下：

1、安全问题

a)  设备的安装、翻转长时间使用吊车，吊车作业的安全问题，尤其是为了抢工期，在特殊天气、环境和夜间作业等情况下的安全问题很难保证；

b) 安全支墩2a下的地基土状态是否均匀、承载力是否足够没有明确依据，主要通过检测人员的经验考查、判断。实际工作中，能对安全支墩2a下地基土进行有效到位处理的情况比较少见，受设备能力限制安全支墩2a的接地面积也很难做到足够大。特殊的场地情况下，在搭设反力装置和试验过程中，经常会发生反力装置偏心、倾斜甚至失稳倒塌的现象，对现场检测人员以及周边人员设施产生安全问题。

2、效率问题

a)  每个受检部位的试验均要利用吊车重复拆装所有试验设备，如下一受检部位距离较远，往往需要吊车多次翻转或用卡车转运，即浪费时间又增加成本，效率较低；

b) 吊车货车对工作环境的要求比较高，往往因为某个条件不到位而无法作业；

c)  压力控制设备和测量仪表（特别是采用静载自动检测设备时）的反复拆装，增加了故障率、降低了稳定性，也会对效率产生一定的影响。

3、规范化问题

静载试验的规范程度主要受限于检测机构的人员素质、设备能力，同样的工程其过程、结果因人、机构而异。理论上无论人员设备都是可以解决的问题，但现实中，受大环境影响，高素质的人员、满足规范要求的设备，是绝大多数检测机构所难以全面配备的。以下列举部分不规范的行为：

a)  场地的平整加固不到位，安全支墩2a对地基的压应力超出规范要求。一方面，压应力大对受检部位和基准系统产生的影响也大；另一方面，容易产生反力装置偏心、倾斜甚至失稳倒塌的现象，也会存在支墩下沉较大使得受检部位在试验开始前受力的问题。以上两点均直接影响到检测结果；

b) 传力柱、承压板3a和千斤顶4a等设备安装的对中问题。传统的方法，依靠吊车作业人工观测指挥，难以准确定位；

c)  基准系统问题。基准桩5a依靠人工打入，尺寸规格普遍偏小，没有足够的刚度容易变形，打入地下的深度(一般要求不小于1米)也不能满足要求。基准梁11a为便于人工操作，也同样普遍存在规格偏小，不能满足规范要求的距离，同时也容易变形的问题。基准不准，基准随时间环境较明显变动已成为普遍现象；