11载荷试验11.1 目的和适用范围11.1.1载荷试验项目包括平板载荷试验和螺旋板载荷试验，它是在一定面积的承压板上向地基土逐渐施加荷载，观测地基土的承受压力和变形的原位试验其成果一般用于评价地基土的承载力；也可用于计算地基土的变形模量；现场测定湿陷性黄土地基的湿陷起始压力11.1.2 平板载荷试验适用于各类地基土它所反映的相当于承压板下1.5～2.0倍承压板直径（或宽度）的深度范围内地基土的强度，变形的综合性状11.1.3 螺旋板载荷试验适用于粘土和砂土地基，用于深层或地下水位以下的土层11.2 引用标准GB/T15406—94《土工仪器的基本参数及通用技术条件》第二篇：原位测试仪器 GBJ7—89《建筑地基基础设计规范》附录四11.3 平板载荷试验11.3.1 仪器设备1） 承压板:应具有足够的刚度一般采用圆形或正方形钢质板；也可采用现浇或预制混凝土板面积可采用0.25～0.50m2，不应小于0.1m22） 加荷装置：包括压力源、载荷台架或反力构架①压力源：可用液压装置或重物，其出力误差不得大于全量程的1%；安全过负荷率应大于120%②载荷台架或反力构架：必须牢固稳定、安全可靠，其承受能力不小于试验最大荷载的1.5～2.0倍。
3）沉降观测装置：其组合必须牢固稳定、调节方便位移仪表可采用大量程百分表或位移传感器等，相应的分度值为0.01mm11.3.2 仪器设备的检定和校准1) 加荷装置①重物加荷装置的堆载物,应对每件堆载物的质量事先称量、编号，合理安排堆载顺序及位置②千斤顶和测力计组成的加荷装置，应配套进行检定钢环测力计：应参照JJG144—92《标准测力仪检定规程》检定负荷传感器：应参照JJG391—85《负荷传感器试行检定规程》检定2) 沉降观测仪表①大量程百分表：应按JJG379—95《大量程百分表检定规程》进行检定②位移传感器：按相应的有关检定规程进行检定11.3.3 操作步骤1) 在有代表性的地点，整平场地，开挖试坑试坑底面宽度不小于承压板直径（或宽度）的3倍试验前应保持试坑土层的天然状态在开挖试坑及安装设备中，应将坑内地下水位降至坑底以下，并防止因降低地下水位而可能产生破坏土体的现象试验前应在试坑边取原状土样2个，以测定土的含水率和密度2) 设备安装参照图11-1、图11-2，其次序与要求如下：①安装承压板安装承压板前应整平试坑面，铺约1cm厚的中砂垫层，并用水平尺找平，承压板与试验面平整接触②安放载荷台架或加荷千斤顶反力构架，其中心应与承压板中心一致。
当调整反力构架时，应避免对承压板施加压力③安装沉降观测装置其固定点应设在不受变形影响的位置处沉降观测点应对称设置3) 试验点应避免冰冻、曝晒、雨淋，必要时设置工作棚4) 荷载一般按等量分级施加，并保持静力条件和沿承压板中心传递每级荷载增量一般取预估试验土层极限压力的1/8～1/10当不易预估其极限压力时，可按表11-1所列增加选用表11-1 荷载增量表试验土层特征荷载增量(kPa)淤泥、流塑状粘质土、饱和或松散的粉细砂≤15软塑状粘质土、疏松的黄土、稍密的粉细砂15～可塑～硬塑状粘质土、一般黄土、中密～密实的粉细砂25～100坚硬的粘质土、中粗砂、碎石类土、软质岩石50～2005) 稳定标准：一般采用相对稳定法，即每施加一级荷载，待沉降速率达到相对稳定后再加下一级荷载6) 应按时、准确观测沉降量每级荷载下观测沉降的时间间隔一般采用下列标准：自加荷开始，按10、10、10、15、15min，以后每隔30～60观测1次，直至1h的沉降量不大于0.1mm为止7) 试验一般宜进行至试验土层达到破坏阶段终止当出现下列情况之一时，即可终止试验——在本级荷载下，沉降急剧增加，承压板周围出现裂缝和隆起。
——在本级荷载下，持续24h沉降速率加速或近似等速发展——总沉降量超过承压板直径（或宽度）的1/12——当达不到极限荷载时，最大压力应达到预期设计压力的2.0倍或超过第一拐点至少三级荷载8) 当需要卸载观测回弹时,每级卸载量可为加载增量的2倍,历时1h，每隔15min观测一次荷载安全卸除后继续观测3h11.3.4 计算和制图1) 对原始数据检查、校对后，整理出荷载与沉降值、时间与沉降值汇总表2) 绘制P～S曲线，其比例尺一般按最终荷载与所对应的最大沉降量在图幅上之比以0.9∶1.0～1.0∶1.2为宜P坐标单位为kPa，S坐标单位为mm如图11-33) 特征值的确定①当曲线具有明显直线段及转折点时,一般以转折点所对应的压力定为临塑荷载值(比例界限值)②当曲线无明显直线段及转折点时,可按11.3.3中7)所列情况确定极限荷载值4) 承载力基本值f0的确定①比例界限明确时，取该比例界限所对应的荷载值，即f0=Pf②当极限荷载能确定时（且该值小于比例界限荷载值1.5倍时）取极限荷载值的一半，即f0=Pl/2③以沉降标准取值对低压缩性土和砂土，取S=（0.01～0.015）b对应的荷载值；对高压缩性土，取S=0.02b对应的荷载值。
5)按下列两式计算变形模量:式中：E0——试验土层的变形模量，kPa；P——施加的压力，kPa；S——对应于施加压力的沉降量，cm；d——承压板的直径，cm；a——承压板的边长，cm；μ——泊松比12粗粒土直接剪切试验12.1 目的和适用范围12.1.1 本试验采用应力控制式大型直接剪切仪测定粗颗粒土的抗剪强度参数12.1.2 本方法适用于最大粒径为60mm的粗颗粒土12.2 引用标准12.3 仪器设备12.3.1 仪器设备应力控制式大型直剪仪:由上剪切盒、下剪切盒、传压板、滚珠排、垂直加压框架和水平加压支座等组成见图12-11) 剪切盒：形状宜采用圆形，尺寸：D/dmax为8～12，H/dmax为4～82) 加荷设备：双向油压千斤顶2台和稳压装置3) 百分表：量程30mm，分度值0.01mm4) 其他设备：真空泵（附真空测压表）、饱和器（附金属真空缸）、粗筛一套（筛孔孔径分别60、40、20、10、5、2mm）、磅称（分度值250g）、台称、托盘天平、水平尺、拌和工具、恒湿设备与击实锤12.3.2 仪器设备的检定和校准1) 加荷设备：千斤顶的压力表应按JJG52—87《弹簧管式一般压力表、压力真空表检定规程》进行检定。
经检定合格后，与千斤顶配套2) 百分表：按JJG379—95《大量程百分表检定规程》进行检定3) 磅称、台称、托盘天平应按有关检定规程进行检定12.4 操作步骤12.4.1 试样制备和安装1) 试样按《粗颗粒土的试样制备》的规定进行备料根据试验要求的干密度、含水率和试样尺寸，计算并称取试验所需的土样数量对无粘性粗颗粒土为防止颗粒分离，也可根据装填层数，分层称取试验所需的土样2) 将下剪切盒吊放在滚轴排上，并在下剪切盒上安放开缝环及钢珠（控制剪切开缝尺寸为（1/3～1/4）dmax），然后将上剪切盒放上，务使上、下盒同心，并用固定插销定位3) 将称好的试样拌匀后分层装入剪切盒内（层次可根据高度与层缝错开的原则而定，一般为3或5层）每一层应击实至要求的高度对粘质粗颗粒土，每层表面刨毛后，再填第2层重复上述步骤至最后一层，整平表面4) 试样如需饱和，对无粘性粗颗粒土，宜用水头饱和法；对粘质粗颗粒土宜用真空饱和法5) 在试样面上依次放上透水板、传压板、垂直千斤顶和传压板等，并与液压稳定器管路连接要求安装对中，传压板应用水平尺校平上、下反力钢梁应水平然后安装2～4个垂直百分表，徐徐开动垂直千斤顶，使各部接触。
记录变形起始读数6) 安装水平千斤顶和水平百分表，务使水平千斤顶的着力线通过剪切面的中心徐徐开动水平千斤顶，使其与下剪切盒的着力点接触（即水平百分表开始微动）即停止7) 每组试验应制备4至5个试样，其密度差值不得大于0.03g/cm3，含水率差值不得大于1%在不同压力下进行试验，各级垂直压力级差大致相同12.4.2 快剪试验1) 按 12.4.1中5）的规定安装试样和定位，但在试样上、下面接触处，安放与透水板厚度相等的不透水钢板在试样上一次施加额定的垂直荷载，使其在整个试验过程中保持恒定2） 拔除上、下剪切盒的固定销并取掉开缝环记录垂直、水平千斤顶、百分表等的读数随即开动水平千斤顶，施加水平荷载，每30s加一级，并测读1次水平百分表和垂直百分表的读数起始水平荷载按垂直荷载的7%～10%施加当某级水平荷载下的剪切位移超过前一级剪切位移的1.5～2.0倍时，改为按5%施加每施加一级水平荷载，测读垂直和水平百分表各一次当水平荷载读数不再增加或剪切变形急骤增长，即认为已剪损若无上述两种情况出现，应控制剪切变形达试样直径的1/15～1/10，方可停止试验应控制试样在5～10min内达到剪切破坏3) 试验结束后,尽快卸去百分表、水平荷载、垂直荷载和加荷设备。
视需要对剪切面作简要描述取剪切面附近的试样，测定其剪切后含水率与颗粒级配12.4.3 固结快剪试验（R）1) 按本规程12.4.1中5）的规定进行试样安装和定位但试样上、下两面的不透水板换放细铜丝布和透水钢板2) 在试样上施加垂直荷载后，如每小时垂直变形小于0.03mm，则认为变形稳定测记此时垂直百分表读数3) 试样达到固结稳定后，按12.4.2中2）和12.4.2中3）的规定进行剪切12.4.4 慢剪试验(S)1) 按本规程12.4.2中1）的规定进行试样安装和定位但试样上、下两面的不透水板改放细铜丝布和透水钢板2)在试样上施加垂直荷载后，如每小时垂直变形小于0.03mm，则认为变形稳定测记此时垂直百分表读数3) 试样达到固结稳定后，拔除上、下剪切盒固定销并取掉开缝环检查垂直千斤顶、水平千斤顶、百分表等，记录其读数开动水平千斤顶，施加水平荷载，每隔1min测记1次水平百分表读数和垂直百分表读数若1min内剪切变形不超过0.01mm，则施加下一级水平荷载起始水平荷载每级按垂直荷载的7%～10%施加，当某级水平荷载下的剪切位移超过前一级剪切位移的1.5～2.0倍时，改为按5%施加 当水平荷载读数不再增加或剪切变形急骤增长，即认为已剪损。
若无上述两种情况出现，应控制剪切变形达试样直径的1/15～1/10，方可停止试验4) 试验结束后，按12.4.2中3）的规定拆除试样，并测定其剪切后含水率与颗粒级配 12.5 计算和制图12.5.1 按下列公式计算垂直压力和剪应力： （12.5.1） (12.5.2) Pv=CvRv (12.5.3)Ph=ChRh (12.5.4)式中：P、τ——分别为垂直压力和剪应力，kPa；Pv、Ph——分别为垂直荷载和水平荷载，kN；Cv、Ch——分别为垂直千斤顶和水平千斤顶上压力表的率定系数，kN/kPa；Rv、Rh——分别为垂直和水平千斤顶压力表的读数，kPa； F——某垂直压力下仪器摩擦力，kN； ΔP——附加垂直荷载，包括透水板、传压板和千斤顶的重力，千斤顶以上的设备重力不计算在内，kN； A——试样面积，m212.5。