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[摘 要]提出了平板载荷试验中的几个问题：（1）复合地基平板载荷试验垫层的重要性；（2）复合地基平板载荷试验存在尺寸效应；（3）单墩或单桩平板载荷试验不完善。重点对目前广泛使用的复合地基荷载试验进行了讨论，以引起检测人员注意。
[关键词]平板载荷试验；试验垫层；尺寸效应
中图分类号：TU413.4文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0002-01
1.前言
平板载荷试验（简称PLT）作为地基土和复合地基质量的重要检测手段应用越来越广泛，在行标《建筑地基处理技术规范》[1]中，PLT作為复合地基质量检测手段已作了明文规定。然而，在实际工作和规范的使用过程中，不少检测人员已经发现了一些问题，本文对其略作分析，一方面使检测人员使用该法时引起注意，另一方面以备同行讨论研究并解决面临的问题。
2.PLT的基本定义
PLT是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法，起源于20世纪30年代的苏、美等国。该方法是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上逐级向地基土施加静力荷载，观测各级荷载作用下的沉降，根据荷载—沉降关系曲线确定地基的承载力，计算地基土的变形模量。什塔耶曼夫[2]的理论公式是PLT的计算基础，其表达式为
S=1.51 rp（1-v2）/E0 （1）
或 S=0.88 bp（1-v2）/E0 （2）
式中：r为圆形板直径；b为刚性方板宽度。
PLT相当于基础受荷时的模型试验，比较直观。它是目前世界各国用以确定地基承载力的最主要方法，同时，在地基处理效果检验中被广泛地采用。
3.地基土与复合地基的PLT
在实际工作中，许多检测人员把地基土PLT和复合地基PLT混为一谈，而且，仍然有部分人用地基土PLT来进行复合地基的检测，其实，两者之间是有差别的。从上述定义可知，PLT首先是作为一种地基土的测试方法，即地基土PLT，然后才应用到地基处理效果检测中，形成一种复合地基PLT。
地基土PLT，尤以浅层PLT为常用，建筑地基基础设计规范[S]（GB50007-2002）、岩土工程勘察规范[S]（GB50021-2001）对其要点进行了阐述。作为复合地基主要检测方法的复合地基..PLT，文献[1]对其要点进行了叙述。比较后发现，浅层PLT有如下规定：宜在拟试压表面用粗砂或中砂层找平，其厚度不超过20mm。对于复合地基PLT却有如下特殊规定：承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应，承压板底面下宜铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度取50～150 mm。同是承压板下相同材质的垫层，但其厚度不同时，所起的作用就完全不同。前者仅仅是“找平”作用，而后者则是复合地基PLT成败的关键。因为，在50～150mm的粗砂或中砂垫层实际上起到了复合地基中褥垫层的作用。一般地，构成复合地基的关键是加固体和土要共同发挥作用，而加固体和土共同发挥作用的保障是褥垫层的存在。笔者认为，在《地基处理技术规范》[1]和《建筑地基处理技术规范》[3]中，关于复合地基PLT要点的主要变化就是试验垫层，即褥垫层的引入。这也是与地基土PLT的本质区别。因此，只有充分的认识试验垫层的作用，才能正确的完成复合地基PLT。
4 尺寸效应
在地基土PLT中，承压板的尺寸对试验结果有很大的影响。周镜院土在岩土工程中的几个问题[5]一文中，进行了专门论述：从国内铁路部门和H.camb lefort的比较试验发现，在一定荷载作用下，承压板直径在20～30cm之间时，承压板的沉降最小。因此，专家们建议承压板的直径宜大于30cm。（如图1）
那么，复合地基PLT是否也存在同样的尺寸效应呢？南京大学基础工程中心研究认为：对于复合地基PLT存在偏于不安全的尺寸效应。从图1可看出：相同载荷强度下，承压板越大，在复合地基中的应力越大，承压板的沉降量就越大。显然，这是因为小尺寸承压板载荷试验只反映了加固区的承载力，而相对大尺寸承压板，载荷试验可反映至未加固的相对软弱层。由此看来，大尺寸承压板载荷试验更能反映建筑物的真实情况。于是，就提出了一个复合地基PLT承压板大小如何确定的问题。建筑地基处理技术规范[S]（JGJ79-2002）中规定：单桩复合地基PLT承压板尺寸面积为一根桩的处理面积，多桩复合地基PLT承压板面积按实际桩数所承担的处理面积确定。问题是如何确定采用单桩复合地基PLT还是多桩复合地基PLT？
在目前的实际工作中大多在采用单桩复合地基PLT。然而，根据上述的尺寸效应，使用大承压板下的多桩复合地基 PLT应该是必然选择。但是，经济和技术上的原因使得大承压板复合地基试验难以推广，如大承压板情况下使得试验主梁、基准梁难以满足试验的基本技术要求；另外一个试验点上万元的试验费也是很不经济的，业主通常难以接受。
目前，有关勘察设计单位正对各类型复合地基进行不同尺寸承压板的PLT，统计计算出各类型复合基地尺寸效应的“影响系数”。冀此，解决尺寸效应带来的不利影响。
5 其他存在的问题
关于平板载荷试验，实践工作中还有其他许多问题如：
（1）基础大面积荷载的长期作用结果与小面积承压板短时荷载作用的试验结果有一定的差异，对于固结排水缓慢的软粘土尤为突出，这种差异如何评估和校正？
（2）在《建筑地基处理技术规范》中，强制性条文提到用进行单墩平板载荷试验和单桩平板载荷试验。而块石墩和单桩（CFG、深层搅拌桩等）本身的性状及其在复合地基中的受力状况与混凝土桩是完全不同的，那么单墩平板载荷试验和单桩平板载荷试验如何进行？怎样确定承载力特征值？规范中对此没有说明，这些问题值得研究。
6 结语
本文提出了平板载荷试验中的几个问题，尤其对目前广泛使用的复合地基载荷试验进行了讨论，认为：
（1）复合地基PLT中的垫层是试验的关键，也是目前被忽视的问题。
（2）复合地基载荷试验存在尺寸效应，消除其不利影响可以提高检测的准确度。
（3）单墩或单桩PLT需进一步地完善。
参考文献
[1] JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].
[2] 林宗元.岩土工程试验监测手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1994.
[3] GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].
[4] GB50021-2001，岩土工程勘察规范[S].
[关键词]平板载荷试验；试验垫层；尺寸效应
中图分类号：TU413.4文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0002-01
1.前言
平板载荷试验（简称PLT）作为地基土和复合地基质量的重要检测手段应用越来越广泛，在行标《建筑地基处理技术规范》[1]中，PLT作為复合地基质量检测手段已作了明文规定。然而，在实际工作和规范的使用过程中，不少检测人员已经发现了一些问题，本文对其略作分析，一方面使检测人员使用该法时引起注意，另一方面以备同行讨论研究并解决面临的问题。
2.PLT的基本定义
PLT是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法，起源于20世纪30年代的苏、美等国。该方法是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上逐级向地基土施加静力荷载，观测各级荷载作用下的沉降，根据荷载—沉降关系曲线确定地基的承载力，计算地基土的变形模量。什塔耶曼夫[2]的理论公式是PLT的计算基础，其表达式为
S=1.51 rp（1-v2）/E0 （1）
或 S=0.88 bp（1-v2）/E0 （2）
式中：r为圆形板直径；b为刚性方板宽度。
PLT相当于基础受荷时的模型试验，比较直观。它是目前世界各国用以确定地基承载力的最主要方法，同时，在地基处理效果检验中被广泛地采用。
3.地基土与复合地基的PLT
在实际工作中，许多检测人员把地基土PLT和复合地基PLT混为一谈，而且，仍然有部分人用地基土PLT来进行复合地基的检测，其实，两者之间是有差别的。从上述定义可知，PLT首先是作为一种地基土的测试方法，即地基土PLT，然后才应用到地基处理效果检测中，形成一种复合地基PLT。
地基土PLT，尤以浅层PLT为常用，建筑地基基础设计规范[S]（GB50007-2002）、岩土工程勘察规范[S]（GB50021-2001）对其要点进行了阐述。作为复合地基主要检测方法的复合地基..PLT，文献[1]对其要点进行了叙述。比较后发现，浅层PLT有如下规定：宜在拟试压表面用粗砂或中砂层找平，其厚度不超过20mm。对于复合地基PLT却有如下特殊规定：承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应，承压板底面下宜铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度取50～150 mm。同是承压板下相同材质的垫层，但其厚度不同时，所起的作用就完全不同。前者仅仅是“找平”作用，而后者则是复合地基PLT成败的关键。因为，在50～150mm的粗砂或中砂垫层实际上起到了复合地基中褥垫层的作用。一般地，构成复合地基的关键是加固体和土要共同发挥作用，而加固体和土共同发挥作用的保障是褥垫层的存在。笔者认为，在《地基处理技术规范》[1]和《建筑地基处理技术规范》[3]中，关于复合地基PLT要点的主要变化就是试验垫层，即褥垫层的引入。这也是与地基土PLT的本质区别。因此，只有充分的认识试验垫层的作用，才能正确的完成复合地基PLT。
4 尺寸效应
在地基土PLT中，承压板的尺寸对试验结果有很大的影响。周镜院土在岩土工程中的几个问题[5]一文中，进行了专门论述：从国内铁路部门和H.camb lefort的比较试验发现，在一定荷载作用下，承压板直径在20～30cm之间时，承压板的沉降最小。因此，专家们建议承压板的直径宜大于30cm。（如图1）
那么，复合地基PLT是否也存在同样的尺寸效应呢？南京大学基础工程中心研究认为：对于复合地基PLT存在偏于不安全的尺寸效应。从图1可看出：相同载荷强度下，承压板越大，在复合地基中的应力越大，承压板的沉降量就越大。显然，这是因为小尺寸承压板载荷试验只反映了加固区的承载力，而相对大尺寸承压板，载荷试验可反映至未加固的相对软弱层。由此看来，大尺寸承压板载荷试验更能反映建筑物的真实情况。于是，就提出了一个复合地基PLT承压板大小如何确定的问题。建筑地基处理技术规范[S]（JGJ79-2002）中规定：单桩复合地基PLT承压板尺寸面积为一根桩的处理面积，多桩复合地基PLT承压板面积按实际桩数所承担的处理面积确定。问题是如何确定采用单桩复合地基PLT还是多桩复合地基PLT？
在目前的实际工作中大多在采用单桩复合地基PLT。然而，根据上述的尺寸效应，使用大承压板下的多桩复合地基 PLT应该是必然选择。但是，经济和技术上的原因使得大承压板复合地基试验难以推广，如大承压板情况下使得试验主梁、基准梁难以满足试验的基本技术要求；另外一个试验点上万元的试验费也是很不经济的，业主通常难以接受。
目前，有关勘察设计单位正对各类型复合地基进行不同尺寸承压板的PLT，统计计算出各类型复合基地尺寸效应的“影响系数”。冀此，解决尺寸效应带来的不利影响。
5 其他存在的问题
关于平板载荷试验，实践工作中还有其他许多问题如：
（1）基础大面积荷载的长期作用结果与小面积承压板短时荷载作用的试验结果有一定的差异，对于固结排水缓慢的软粘土尤为突出，这种差异如何评估和校正？
（2）在《建筑地基处理技术规范》中，强制性条文提到用进行单墩平板载荷试验和单桩平板载荷试验。而块石墩和单桩（CFG、深层搅拌桩等）本身的性状及其在复合地基中的受力状况与混凝土桩是完全不同的，那么单墩平板载荷试验和单桩平板载荷试验如何进行？怎样确定承载力特征值？规范中对此没有说明，这些问题值得研究。
6 结语
本文提出了平板载荷试验中的几个问题，尤其对目前广泛使用的复合地基载荷试验进行了讨论，认为：
（1）复合地基PLT中的垫层是试验的关键，也是目前被忽视的问题。
（2）复合地基载荷试验存在尺寸效应，消除其不利影响可以提高检测的准确度。
（3）单墩或单桩PLT需进一步地完善。
参考文献
[1] JGJ79-2002，建筑地基处理技术规范[S].
[2] 林宗元.岩土工程试验监测手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1994.
[3] GB50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].
[4] GB50021-2001，岩土工程勘察规范[S].