張俊霞

(山東省菏澤市公路管理局工程二處)

1 平板載荷試驗(yàn)的概念

平板載荷試驗(yàn)是指在一定尺寸的平板上施加荷載，然后對(duì)荷載作用下地基的沉降情況進(jìn)行觀察。進(jìn)而結(jié)合荷載與沉降關(guān)系(P-S)曲線來(lái)對(duì)地基的承載能力進(jìn)行判斷。根據(jù)計(jì)算公式測(cè)算出地基的變形模量，是一種判斷土壓力與變形特征的非常有效的測(cè)試方法。平板載荷試驗(yàn)具有直觀、直接、準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)。這種檢測(cè)方法作為一種重要的原位土基測(cè)試方法，目前在公路工程地基承載力檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。通常平板載荷試驗(yàn)包括深層平板載荷試驗(yàn)和淺層平板載荷試驗(yàn)兩種。深層平板載荷試驗(yàn)通常適用于基礎(chǔ)埋深在3m以上的地基試驗(yàn)檢測(cè)當(dāng)中;而淺層平板載荷試驗(yàn)則廣泛適用于淺層地基土的試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目中。

2 平板載荷試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)及缺點(diǎn)

2.1 平板載荷試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

平板載荷試驗(yàn)對(duì)地基土不會(huì)產(chǎn)生擾動(dòng)，通過(guò)試驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)Φ鼗娜菰S承載力進(jìn)行可靠而直觀的反應(yīng)。也可根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)其它間接參數(shù)進(jìn)行明確，可直接參與到公路工程設(shè)計(jì)當(dāng)中。另外，平板載荷試驗(yàn)的結(jié)果還可用于對(duì)地基土進(jìn)行變形模量計(jì)算上，從而對(duì)公路路基的沉降量進(jìn)行預(yù)估。因此，平板載荷試驗(yàn)?zāi)壳安粌H被廣泛應(yīng)用于公路工程中，在一些重要的建筑物、大型工程等地勘環(huán)節(jié)，也成為主要的試驗(yàn)檢測(cè)方法之一。是現(xiàn)代工程不可缺少重要的試驗(yàn)檢測(cè)手段。

2.2 平板載荷試驗(yàn)的缺點(diǎn)

試驗(yàn)周期比較長(zhǎng)，不僅費(fèi)時(shí)還費(fèi)力，是平板載荷試驗(yàn)比較明顯的缺點(diǎn);載荷試驗(yàn)地基的面積通常較大，而承壓板的面積卻相對(duì)較小，容易影響檢測(cè)結(jié)果。但是如果要增加承壓板的面積，也需要同時(shí)增加總荷載，這樣試驗(yàn)的難度也會(huì)隨之增加;平板載荷試驗(yàn)過(guò)程中，起始荷載和分級(jí)荷載對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大影響，所以需要進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估，才能保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性;另外，這種試驗(yàn)往往采用的是人工讀數(shù)，由于試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，所以很難保證人工讀數(shù)的精確性。

3 地基平板載荷試驗(yàn)需要解決的問(wèn)題

3.1 地基平板載荷試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)數(shù)量問(wèn)題

平板載荷試驗(yàn)檢測(cè)的地基承載力，將直接用于對(duì)公路施工質(zhì)量的評(píng)價(jià)，以及確定公路地基承載力是否能夠符合設(shè)計(jì)要求，這可以說(shuō)是保證整個(gè)公路工程安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。那么怎樣才能安全可靠的對(duì)公路地基土進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行確定非常重要。相關(guān)的工程規(guī)范中規(guī)定對(duì)地基強(qiáng)度及承載力進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，每單位工程的檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)該少于3個(gè)，每個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)下至少布置一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。這些規(guī)定往往只適用于采用靜力觸探標(biāo)準(zhǔn)貫入或取土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)來(lái)對(duì)承載力進(jìn)行確定。但對(duì)于平板載荷試驗(yàn)這種試驗(yàn)方法往往不適用。由于平板載荷試驗(yàn)需要堆載或地錨加載，這種試驗(yàn)比較費(fèi)力、費(fèi)工，成本較高，通常不會(huì)進(jìn)行工程普查?！兑?guī)范》中并沒(méi)有對(duì)具體的承載力檢測(cè)方法進(jìn)行規(guī)定，這很容易導(dǎo)致檢測(cè)人員在進(jìn)行公路地基平板載荷檢測(cè)時(shí)，不能明確檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量。因此，在公路工程地基土承載力檢測(cè)方面，應(yīng)該結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)工程區(qū)的地質(zhì)狀況，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治雠c明確，盡量保證檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量能夠符合公路工程安全性整體要求，進(jìn)而保證公路工程施工質(zhì)量。

3.2 承壓板尺寸及剛度的問(wèn)題

在實(shí)際公路工程中，很多檢測(cè)人員不能根據(jù)地基土層的厚度情況來(lái)合理選擇承壓板的尺寸。實(shí)際公路路基平板載荷試驗(yàn)所選擇的承壓板面積大多為0.25～0.5m2，這樣所測(cè)量出的地基承載力，其安全性和可靠性無(wú)法明確。正確的承壓板尺寸明確方法應(yīng)該是，根據(jù)地基的厚度，選取地基土層厚度的2/3～1倍來(lái)作為承壓板的直徑或?qū)挾?。另外，在一些公路工程路基承載力檢測(cè)中，往往采用的是較為單薄的鋼板來(lái)作為承壓板，有的承壓板厚度甚至不超過(guò)10mm，這種厚度根本無(wú)法滿足平板載荷試驗(yàn)的要求，檢測(cè)得出的數(shù)據(jù)也很難得到有效保證。因此，在公路工程地基平板載荷試驗(yàn)當(dāng)中，承壓板的剛度必須得到絕對(duì)的保證。如果采用的是單片鋼板，那么鋼板的厚度必須高于其直徑的4％，如果小于這個(gè)數(shù)值，就必須采用鋼板加肋形式，或者使用厚度在250mm以上的現(xiàn)澆混凝土板作為承壓板，這樣才能保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)、有效。

3.3 測(cè)點(diǎn)的分布問(wèn)題

地基平板載荷試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)的布置必須具有代表性，能夠反映地基的整體承載力水平。在公路工程檢測(cè)過(guò)程中，很多檢測(cè)人員都會(huì)選擇一些容易堆載的地點(diǎn)來(lái)作為檢測(cè)點(diǎn)，部分檢測(cè)人員會(huì)比較隨意的隨機(jī)選擇幾個(gè)布測(cè)點(diǎn)。這樣的檢測(cè)點(diǎn)選擇過(guò)于隨意，缺乏科學(xué)性，無(wú)法突出檢測(cè)工作的重點(diǎn)，也無(wú)法反映地基的實(shí)際情況。因此，在實(shí)際工程檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)以下幾點(diǎn)進(jìn)行選擇:可選擇對(duì)工程質(zhì)量有疑問(wèn)的區(qū)域;選擇土層變化明顯的區(qū)域;選擇路基分段施工時(shí)的交接部位或接頭部位;選擇返工區(qū)域;選擇其它檢測(cè)項(xiàng)目不合格的區(qū)域。以上這些區(qū)域相對(duì)特殊，具有一定的代表性，會(huì)直接反映出該區(qū)域的地基承載情況，可以作為檢測(cè)點(diǎn)的選擇依據(jù)。另外，除了以上幾個(gè)區(qū)域外，其它檢測(cè)點(diǎn)也需要均勻分布在施工場(chǎng)地上，以保證檢測(cè)的全面性。

3.4 對(duì)檢測(cè)人員的監(jiān)督問(wèn)題

在目前的公路工程地基平板載荷試驗(yàn)過(guò)程中，由于缺乏完善的檢測(cè)監(jiān)督機(jī)制，往往導(dǎo)致平板載荷試驗(yàn)過(guò)程隨意性較大，檢測(cè)環(huán)節(jié)容易存在許多問(wèn)題，卻不能得到及時(shí)糾正。在一些平板載荷試驗(yàn)所使用的檢測(cè)人員，通常是臨時(shí)工作人員，根本不具備平板載荷試驗(yàn)的能力。導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果受到嚴(yán)重影響，有時(shí)甚至?xí)l(fā)安全隱患;有些小噸位的公路地基平板載荷試驗(yàn)，所采用的卻是量程較大的荷重傳感器、壓力表。傳感器與壓力表使用和管理也過(guò)于隨意，導(dǎo)致儀器精度受到影響;另外，還存在承壓板剛度不夠、加載分級(jí)不合理、持荷時(shí)間不準(zhǔn)確、試驗(yàn)數(shù)據(jù)偽造等等一系列情況。這些情況是平板載荷試驗(yàn)缺乏有效監(jiān)管的明顯表現(xiàn)。因此，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該盡快建立起一套，行之有效的平板載荷試驗(yàn)檢測(cè)監(jiān)督管理制度，并建立起相應(yīng)的獎(jiǎng)罰機(jī)制，嚴(yán)格監(jiān)管公路工程試驗(yàn)檢測(cè)的每個(gè)環(huán)節(jié)，保證公路工程試驗(yàn)檢測(cè)的規(guī)范、有順開(kāi)展。

[1] 高陽(yáng).平板載荷試驗(yàn)確定地基承載力[J].山西建筑，2010，36，(15):77-78.

[2] 王偉鋒，王發(fā)旺，盧育霞.平板載荷試驗(yàn)在河西某高速公路工程中的應(yīng)用[J].甘肅科技，2011，27，(17):149-151.