1、反力装置：设计承载力特征值均为200kPa，反力设备按最大60t～80t准备，在如图1所示的事先砌筑的砖墙上放置8根6m长的工字钢作为载荷平台，载荷平台上周围用土袋码砌，然后装入砂土作为荷重。

2、测力装置：采用100t油压千斤顶加压，千斤顶型号：QYL100，额定起重量：100t，最低高度≤335㎜，起重高度≥180㎜。

3、载荷板：荷载板采用1㎡的方形钢板和圆形钢板以及0.866㎡的圆形钢板。为防止载荷板产生翘曲变形，又在载荷板上面放置边长为0.8m的方形钢板和直径为0.8m的圆形钢板。

4、变形测量装置：百分表（精度0.01㎜）

　静力载荷测试法的测试设备及方法

一、试验仪器设备

载荷测试设备由：①承压板；②加荷装置；③沉降观测装置等部件组成(图2-1)。

1.承压板

承压板是模拟基础传力给地基的设备，为了获得比较准确的地基测试参数，理论上承压板的刚度和尺寸应尽量与基础相近。在实测中，刚度相近比较容易达到，采用刚性大的加筋厚钢板或钢筋混凝土板即可；但承压板尺寸与实际基础相近则难于达到，由于整个地基土的测试面积太大，其上施加的总荷载势必加大，既造成试验设备庞大又使试验条件难以达到。而承压板面积太小，则影响地基土沉降量预测和极限荷载值的准确性。

图2-1 静力平板载荷试验系统

1—承压板；2—量测系统；3—堆载；4—地锚反力系统；5—载荷台；6—混凝土载荷台；7—桁架；8—千斤顶；9—反力拉杆；10—传力柱

国内外对承压板尺寸效应作了大量研究，当承压板面积在一定范围内时，沉降值S随承压板直径D增加而加大，但当承压板直径D过小，则出现沉降值S随D减小而增加的现象。而当承压板直径D大于一定值后，沉降值S随D值增加而加大的趋势变得不明显。处于上述两个明显转折点的承压板直径D值分别为30cm和50cm左右，这也是静力载荷试验中经常选用直径30～50cm承压板的原因。

承压板是平板载荷试验系统中的重要部件，一般为铸钢件。受现场条件限制，承压板也有采用现场混凝土浇筑和预制两种，其底面一般用厚钢板。对承压板的要求是：要有足够的刚度；满足在加荷过程中承压板本身的变形小；而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起的要求，故其形状一般为圆形(也可为方形)。根据经验，土质松软(如：软土、新近沉积土、人工杂填土)或上硬下软的双层地基土，宜采用较大尺寸；土质较硬时，承压板宜选用较小尺寸；对密实粘性土和砂土，承压板面积一般为1000～2500cm2；对一般土，承压板面积多采用2500～5000cm2。

为计算方便，我们给出几种常用不同面积的圆形—方形承压板直径和边长换算值(表2-1)。

2.加荷装置

加荷装置包括：压力源(千斤顶、堆载物)；载荷台架；反力构架等。加荷方式有两种，即：重物静力加荷和液压千斤顶加荷。

重物静力加荷法：在载荷台上放置重物(如钢锭、铅块、建筑砌块等)，以此向地基土加荷载。此法虽显笨重，劳动强度大，但其荷载稳定，常在大荷载测试时采用。

表2-1 圆形—方形承压板直径和边长换算表

液压千斤顶反力加荷法：用液压千斤顶加荷，用地锚系统提供反力，其加荷控制及搬运方便，劳动强度相对较小，但可提供的反力有限，故适于小荷载测试。采用液压千斤顶加荷，必须注意两个问题：①液压千斤顶的行程必须满足地基沉降量的要求，必要时，可采用上、下两个千斤顶重叠放置，以增加液压千斤顶行程，来满足特殊地基沉降量要求；②地锚系统反力要大于最大加荷。由于受力后地锚上拔，设备本身变形，千斤顶漏油和承压板下沉，使试验过程中千斤顶的压力不易稳定，会出现压力减退现象。为保持相对恒压，一般采用千斤顶液压自动伺服系统，以保持压力稳定。

地锚系统、反力构架或载荷台架，其构件和总体组合强度不能过低，应是试验最大荷载1.5～2倍。

3.沉降量测系统

沉降量测系统由千分表(以前多使用指针式千分表，现在一般使用带计算机数据接口的电子千分表，既可以观测，又可以实现数据自动采集)及固定支架或沉降传感器及自动记录仪组成。其量测精度不应低于±0.01mm。

二、试验要点和要求

载荷试验设备重、部件多、试验周期长，因此，要格外注意人身和设备安全。不同类型的仪器都配有其性能和使用说明书，使用前应仔细阅读并要配有专人掌握使用。试验步骤如下：

1.检查仪器及配套件性能

试验前检查仪器设备的性能是否正常；准备好电源、照明和试验用的各种工具。

2.试验点选择

要考虑建筑物需要和地基土的特点以及场地条件，进行试验设计和选用适合的试验方式及其承压板面积。载荷试验宜采用圆形刚性承压板，根据土的软硬不同选用合适的尺寸：土的浅层平板载荷试验承压板面积不应小于2500cm2；对软土和粒径较大的填土不应小于5000cm2；土的深层平板载荷试验承压板面积宜选用5000cm2；试验点一般应布置在有代表性的地点、二级以上工程建筑物的重要部位、地基土主要持力层及能够发挥地基潜力的关键土层上。每个场地的试验点不宜少于3个，当场地内土体不均时，应适当增加。

3.开挖试坑

浅层平板载荷试验的试坑宽度或直径不应小于承压板宽度或直径的3倍；深层平板载荷试验的试井直径应等于承压板直径。当试井直径大于承压板直径时，紧靠承压板周围土的高度不应小于承压板直径；当挖至距试验深度15～20cm处预留防扰动保护层，停止快速开挖，用平铲修整至测试深度后，在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平，要求尽快安装试验设备，并减少对土的扰动。

4.安装设备

现以拉锚(杆)式千斤顶加荷静力平板载荷试验系统为例，简要介绍试验系统的安装：

(1)确定建筑场地中的试验点位置，标出试验点的中心位置。要求试验点以2m为半径的场地平整，以便操作和保证有足够和均衡的反力；

(2)按照地锚水平拉杆长度，确定各个地锚安装位置并组织安装。安装地锚时，逐一安装地锚水平拉杆并紧固之。施工时，切忌雨水流入试坑。一般应先架设防雨、防晒帐篷，并在帐篷外挖好排水沟；

(3)按要求开挖试坑、取样；平整坑底并在承压板下铺设不超过20mm的砂垫层找平；

(4)用拉线法找出试验中心点，安装承压板(应使承压板轻轻就位，既要水平，又要垂直、居中，最终通过传力柱把试验施加的载荷呈中心荷载方式作用在承压板上)→安装位移传感器→千斤顶→传力柱和拉杆帽→在地锚和传力柱间安装反力拉杆并使之均匀受力→安装电子千分表；

(5)进行试验前的全面检查，确认没有问题后，便可开始试验。

试验须填写原始记录(表2-2)：

表2-2 浅层平板载荷原位试验记录表

(1)加荷方式：载荷试验加荷方式应采用分级维持荷载沉降相对稳定法(常规慢速法)。有地区经验时，可采用分级加荷沉降非稳定法(快速法)或等沉降速率法。加荷等级宜取10～12级，不应少于8级，荷载量测精度不应低于最大荷载的± 1%；

对慢速法，当试验对象为土体时，每级荷载施加后，以间隔5min、5min、10min、10min、15min、15min测读一次沉降，以后每间隔30min测读一次沉降；当连续两小时每小时沉降量都小于0.1mm时，可认为沉降已达相对稳定标准，可施加下一级荷载。

按照经验，各类土的加荷等级增量，可参考表2-3。

(2)最终荷载的确定：应根据试验目的、设备条件等而定。如：为了确定地基变形参数、比例界限承载力，或因设备条件限制，则在比例界限压力点出现后，再加压2～3级即可终止；又如，在设备条件允许情况下，为确定地基土承载力，最好做到破坏阶段，以求出地基的极限荷载值。

表2-3 各类土加荷等级增量表

(3)终止试验条件：当出现下列现象之一者即可认为地基土达到破坏阶段，并可终止试验：①承压板周边的土出现明显侧向挤出，周边土出现明显隆起或径向裂缝持续发展；②本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷载与沉降曲线出现明显陡降；③在某级荷载下24h沉降速率不能达到相对稳定标准；④总沉降量与承压板直径(或宽度)之比超过0.06。

水利工程质量检测岩土工程类检测所需仪器设备

（一）仪器设备

载荷测试的设备由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部件组合而成。目前，组合型式多样，成套的定型设备已应用多年。

1.承压板

有现场砌置和预制两种，一般为预制厚钢板（或硬木板）。对承压板的要求是，要有足够的刚度，在加荷过程中承压板本身的变形要小，而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起；其形状一般为方形（也有圆形者），对密实粘性土和砂土，承压板面积一般为1000—5000cm2，对一般土多采用2500—5000cm2。按道理讲，承压板尺寸应与基础相近；但不易做到。

2.加荷装置

加荷装置包括压力源、载荷台架或反力构架。加荷方式可分为两种，即重物加荷和油压千斤顶反力加荷。

重物加荷法，即在载荷台上放置重物，如铅块等。由于此法笨重，劳动强度大，加荷不便，目前已很少采用（图4—1）。其优点是荷载稳定，在大型工地常用。

油压千斤顶反力加荷法，即用油压千斤顶加荷，用地锚提供反力。由于此法加荷方便，劳动强度相对较小，已被广泛采用，并有定型产品，如上海新卫机器厂的载荷测试机就是一种定型产品（见图4—2）。

图4—1　载荷台式加压装置

a—木质或铁质载荷台；b—低重心载荷台；1—载荷台；2—钢锭；3—混凝土平台；4—测点；5—承压板

图4—2　千斤顶式加压装置

a—钢桁架式装置；b—拉杆式装置；1—千斤顶；2—地锚；3—桁架；4—立柱；5—分立柱；6—拉杆

采用油压千斤顶加压，必须注意两个问题：

（1）油压千斤顶的行程必须满足地基沉降量的要求。有的勘察单位采用上、下两个千斤顶重叠放置，以增加油压千斤顶行程，满足地基沉降量要求。

（2）要求下在土中的地锚反力要大于最大加荷。由于受力后地锚上拔、设备本身变形、千斤顶漏油和承压板下沉，使试验过程中千斤顶的压力不易稳定，会出现松压现象。因此，必须设法补压，使压力保持稳定，也可使用稳压器稳定油压。

3.沉降观测装置

沉降观测仪表有百分表、沉降传感器或水准仪等。只要满足所规定的精度要求及线性特性等条件，可任意选用其中一种来观测承压板的沉降。

由于载荷测试所需荷载很大，要求一切装置必须牢固可靠，安全稳定。

（二）试验方法

（1）载荷测试一般在方形试坑中进行。试坑底的宽度应不小于承压板宽度（或直径）的三倍，以消除侧向土自重引起的超载影响，使其达到或接近地基计算的半空间平面问题边界条件的要求。在靠近坑底处取原状土样两个。

（2）为了保持测试时地基土的天然湿度与原状结构，应注意做到以下几点。

①测试之前，应在坑底预留20—30cm厚的原土层，待测试将开始时再挖去，并立即放入载荷板。

②对软粘土或饱和的松散砂，在承压板周围应预留20—30cm厚的原土作为保护层。

③在试坑底板标高低于地下水位时，应先将水位降至坑底标高以下，并在坑底铺设2cm厚的砂垫层，再放下承压板等，待水位恢复后进行试验。

（3）安装设备，参考图4—1或图4—2，其安装次序与要求如下：

①安装承压板。安装承压板前应整平试坑底面，铺设1—2cm厚的中砂垫层，并用水平尺找平，以保证承压板与试验面平整均匀接触。

②安装千斤顶、载荷台架或反力构架。其中心应与承压板中心一致。

③安装沉降观测装置。其支架固定点应设在不受变形影响的位置上，沉降观测点应对称放置。

应避免测试点冰冻、曝晒、雨淋，并在周围挖好排水沟。必要时设置工作棚。经全面检查无问题后方可加压。

（4）加荷（压）。安装完毕，即可按等量分级加荷。测试的第一级荷载，应将设备的重量计入，且宜接近所卸除土的自重（相应的沉降量不计）。每级荷载增量，一般取预估测试土层极限压力的1/8—1/10。当不宜预估其极限压力时，对较松软的土，每级荷载增量可采用10—25kPa；对较坚硬的土，采用50kPa；对硬土及软质岩石，采用100kPa。

（5）观测每级荷载下的沉降。观测要求如下：

①沉降观测时间间隔：加荷开始后，第一个30min内，每10min观测沉降一次；第二个30min内，每15min观测一次；以后每30min进行一次。

②沉降相对稳定标准：连续四次观测的沉降量，每小时累计不大于0.1mm时，方可施加下一级荷载。

（6）尽可能使最终荷载达到地基土的极限承载力，以评价承载力的安全度。当测试出现下列情况之一时，即认为地基土已达极限状态，可终止试验。

①承压板周围的土体出现裂缝或隆起。

②在荷载不变情况下，沉降速率加速发展或接近一常数。压力－沉降量曲线出现明显拐点。

③总沉降量超过承压板宽度（或直径）的1/10。

（7）当需要卸荷观测回弹时，每级卸荷量可为加荷增量的2倍，历时1h，每隔15min观测一次。荷载完全卸除后，继续观测3h。

要求岩土工程勘察甲级资质的企业应当具备以下技术设备：

1、钻机5台（标准贯入、动力触探设备相应配套）或有固定的工程勘察劳务资质（工程钻探）企业队伍。

2、室内试验设备需满足下列两种技术装备配备要求之一：

（1）高压固结仪10台，中低压固结仪20台，三轴剪力仪2台，四联直剪仪、无侧限抗压仪、渗透仪各1台；

（2）膨胀仪器、万能材料试验机、压力试验机、岩石三轴仪各1台。

3、原位测试仪3台：载荷试验设备、静探设备、旁压设备、岩石点荷载试验设备、现场剪切设备等设备中任选3类。

4、物探测试检测设备2台：波速检测仪、工程检测仪、地下管线探测仪等设备中任选2类。

5、经纬仪2台、水准仪5台，并提供仪器的检定证书或校准证书。

6、计算机等其它仪器设备，且软件配套齐全。

以上就是关于简述静载荷试验的观测仪器主要有哪些全部的内容，如果了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！