hur man bestämmer bärigheten för jordar från Plate Load Test
plåtbelastningsprovningen eller’ plåtlagerprovningen ’ är ett av de snabbaste sätten att bestämma bärigheten och bosättningsegenskaperna hos mark på plats. Detta test är i huvudsak användbart speciellt för utformning av grunda fundament som padfots.
det består i grunden av att ladda en styv platta på grundnivån och öka belastningen i godtyckliga steg. Uppgörelsen som motsvarar varje belastningsökning registreras med minst två eller tre mätare med minst 0,02 mm. mätarna ska placeras separat vid 120 respektive 90 respektive. Testbelastningen ökas gradvis tills plattan börjar sätta sig i snabb takt. Belastningskurvan plottas från vilken jordens uppgörelse och bärkraft kan bestämmas.
det totala värdet av lasten på plattan dividerat med stålplattans yta ger värdet av jordens ultimata bärkraft. En säkerhetsfaktor tillämpas för att ge markens säkra bärkraft.
den apparat som krävs för att utföra ett plåtbelastningstest är;
- motvikt som låda eller plattform med tungt material som betong, stål etc. Den totala motvikten bör vara minst 10% större än den förväntade maximala provbelastningen.
- hydraulisk domkraft för applicering av lasten
- Provring, 1 kg noggrannhet, för mätning av lasten
- Lagerplatta, 350mm, 450mm och 600mm diameter
- fyra urtavlor
- Referensbalkar.
förfarandet för utförande av plåtbelastningstest enligt BS 1377 del 9 är följande;
- en cirkulär platta med en maximal diameter på 300-600 mm ska användas.
- gräva till testnivån så snabbt som möjligt för att minimera effekterna av stressavlastning, särskilt i sammanhängande fyllningar. En mekanisk grävmaskin kan användas förutsatt att grävmaskinens hink inte har tänder och det sista 100 mm utgrävningsdjupet utförs försiktigt för hand. Om testet utförs i en testgrop bör gropens bredd vara minst 4 till 5 gånger plattdiametern.
- klipp försiktigt av och ta bort allt löst material och eventuella inbäddade fragment så att plattans yta i allmänhet är jämn och så ostörd som möjligt.
- skydda testområdet och apparaten från fuktförändringar, solljus och effekterna av dåligt väder så snart testnivån exponeras och under hela testet.
- plattan ska placeras på ett tunt lager (10 till 15 mm tjockt) ren torr sand för att ge en jämn yta på vilken plattan ska bäddas.
- Ställ in lastnings-och avböjningssystem, mätsystem så att lasten appliceras på plattan utan excentricitet och avböjningssystemet ligger utanför zonen för påverkan av bilagorna. Under dessa operationer får en liten sittbelastning anbringas på plattan för att möjliggöra justeringar: denna sittbelastning ska vara mindre än 5 kN/m2.
- lasten ska appliceras i fem steg. Avräkningsläsning kommer att tas kl 0.50 minuters intervall under de första 2 minuterna och därefter 1 minuters intervall tills plattans detekterbara rörelse har stoppat, dvs tills den genomsnittliga avvecklingshastigheten är mindre än 0,02 mm per 5 minuters intervall.
- vid varje steg ska trycket hållas så nära som möjligt konstant.
- efter det att den slutliga provningen har slutförts ska trycket i hydraulpumpen sedan släppas och plattans sedimentering får återhämta sig. När återvinningen i huvudsak är slutförd ska det återstående avvecklingsvärdet registreras.
enligt Venkatramiah (2006) ska stor försiktighet iakttas vid tolkning av resultaten från plåtbelastningsprovningskurvor. Typiska kurvor erhållna från belastningskurvor för plåtbelastningstester visas i figuren nedan;
kurva I är typisk för tät sand eller grus eller styv lera, varvid allmänt skjuvfel uppstår. Den punkt som motsvarar felet erhålls genom extrapolering bakåt (som visas i figuren), eftersom en uttalad avvikelse från det linjära förhållandet som gäller för de initiala belastningsstadierna observeras. (Detta sammanfaller ungefär med den punkt upp till vilken proportionalitetsområdet sträcker sig).
kurva II är typisk för lös sand eller mjuk lera, där lokal skjuvfel uppstår. Kontinuerlig lutning av kurvan observeras och det är ganska svårt att fastställa fel; den punkt där kurvan plötsligt blir brant ligger dock och behandlas som den som motsvarar fel.
kurva III är typisk för många C – sackariumjordar som uppvisar egenskaper som är mellanliggande mellan ovanstående två. Även här är felpunkten inte lätt att lokalisera och samma kriterium som i fallet med kurva II tillämpas.
således ses det att, utom i några få fall, godtycklig plats för felpunkt blir oundviklig vid tolkningen av belastningstestresultat.
det är dock viktigt att veta att plåtbelastningstestet har vissa nackdelar som storlekseffekter och inte tar hänsyn till möjligheten till konsolideringsavveckling, särskilt i sammanhängande jordar. Dessutom rapporteras att belastningstestresultaten återspeglar markens egenskaper som ligger endast inom ett djup av ungefär dubbelt så stor som plattans bredd.
i den här artikeln kommer vi att visa hur man gör beräkningar från plattbelastningstest.
exempel
ett plåtbelastningstest utfördes på en enhetlig avsättning av sand på ett djup av 1.5m under den naturliga marknivån och följande data erhölls;
| Tryck (kPa) | 0 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| avveckling (mm) | 0 | 2 | 4.5 | 10 | 17 | 30 | 50 |
plattans storlek var 600 mm 600 mm och gropen 3,0 m 3,0 m 1,5 m.
(i) plotta tryckavvecklingskurvan och bestämma felspänningen.
(ii)en kvadratfot, 1,5 m 1.5 m, ska grundas på 1,5 m djup i denna jord.
om du antar säkerhetsfaktorn mot skjuvfel som 3.0 och den maximala tillåtna avvecklingen som 25 mm, bestäm det tillåtna lagertrycket.
(iii) utformning av fot för en belastning på 600 kN, om grundvattennivån är på ett stort djup.
lösning
(1) tryckavvecklingskurvan visas i figuren nedan. Felpunkten erhålls som den punkt som motsvarar skärningspunkten mellan de initiala och slutliga tangenterna. I detta fall är feltrycket 335 kN/m2.
den ultimata bärighet från plattan belastningstest qult,bp = 335 kN/m2
tillämpa korrigering för sandjord insättning och en fot bredd 1,5 m;
qult,f = qult,bp x (bredd foundation)/(storlek av basplattan) = 335 x (1,5/0,6) = 837,5 kN/m2
tillämpa en säkerhetsfaktor på 3,0 mot Skjuvfel;
QA = qult,f/fos = 837,5/3 = 279,16 kN/m2
alternativt;
likställa värdet av qult,BP till 0,5 Ybpny
där;
BP = basplattans storlek = 600 mm
Xiaomi = jordens densitet (säg 18.5 kN / m3)
Ny = Bärighetsfaktor (Fastställs senare)
335 = 0.5 x 18.5 x 0.6 x Ny
på att lösa, Ny = 60.36
detta återspeglar till en vinkel av inre friktion (Ghz) av ca 36.5 IE med Terzaghis teori. Motsvarande värde för Nq är 50,48.
för en kvadratfot med bredd (B) och djup (Df) 1,5 m grundad på sand;
qult = qNq + 0,4 yBNy = (18,5 x 50,48) + (0,4 x 18 x 1,5 x 60,36) = 1585,768 kN/m2
qa = qult/FOS = 1585.768/3 = 528.589 kN/m2
från avveckling övervägande;
Sp = S2
Sp = 252 = 16 mm
från belastningskurvan motsvarar denna avräkning ett tryck på 290 kN/m2
för denna speciella fallstudie kommer avräkning att styra konstruktionen.
den maximala tillåtna servicekolonnbelastningen på en 1,5 m x 1,5 m fyrkantig padfot kommer därför att vara (1,5 x 1,5 x 290) = 652,5 kN. Detta visar att en kolonnbelastning på 600 kN säkert kan stödjas på en fot på 1,5 m x 1,5 m på marken.