一、概述
本说明书适用于建筑、道路、桥梁等工程中地基土（含天然地基、处理后地基及复合地基）的承载力检测，通过浅层平板载荷试验（适用于表层土）和深层平板载荷试验（适用于深层地基），测定地基土在承压板作用下的荷载-沉降关系，确定地基承载力特征值、变形模量等关键参数。
二、主要仪器设备配置及技术要求
（一）核心设备组成
试验成套设备包括 承压板、加荷装置（压力源+载荷台架/反力构架）、沉降观测装置 三大部分，具体配置及技术参数如下：
1. 承压板
材质与形式：圆形或正方形钢质板（优先推荐），也可采用现浇/预制混凝土板；需具备足够刚度，避免试验过程中变形影响数据准确性。
面积要求：
浅层试验：承压板面积≥0.25m²（常规土层）；软土或粒径较大填土≥0.50m²；含碎石土类时，承压板宽度应为最大碎石直径的10~20倍；复合地基建议采用大型载荷试验（更大尺寸承压板）。
深层试验：承压板面积宜为0.5m²（标准推荐），紧靠承压板周围外侧的土层高度≥80cm（确保试验段土体不受侧向扰动）。
2. 加荷装置
压力源：提供稳定竖向荷载，可选液压装置（如电动油泵+千斤顶）或重物（如铸铁块、混凝土块）；
精度要求：出力最大允许误差≤±1%F.S（满量程的1%）；安全过负荷率＞120%（即最大加载量不超过设备额定容量的83%）。
载荷台架/反力构架：
功能：平衡千斤顶反力或直接承载重物荷载；
要求：必须牢固稳定、安全可靠，承受能力≥试验最大荷载的1.5~2.0倍（确保试验过程无倾覆或变形）；
形式：反力构架（如锚桩反力、堆载平台）、载荷台架（配合重物加载）等。
3. 沉降观测装置
功能：实时监测承压板在各级荷载下的沉降量；
组成：位移仪表（大量程百分表或电子位移传感器）+ 固定点支架；
精度要求：量测最大允许误差≤±1%F.S；
安装要求：固定点需设置在不受试验变形影响的稳定位置（如试坑侧壁或基准梁），沉降观测点对称布置于承压板周边（通常4个方向，间距≥2倍承压板直径）；
可选类型：机械式百分表（量程≥50mm，精度0.01mm）、电子位移传感器（量程≥100mm，分辨率0.01mm）。
（二）辅助设备
中砂垫层材料：用于承压板下方找平（厚度≤20cm，级配均匀）；
原状土取样工具：取土器（如薄壁取土器）、密封容器（用于试验前测定土的含水率、密度）；
水位控制设备：水泵（试验前将试坑/试井内地下水位降至坑底以下，防止水位变化影响土体强度）；
工作棚（可选）：防冰冻、曝晒、雨淋，确保试验环境稳定；
数据记录工具：表格（按附录D表D.83格式）、计算机（用于数据整理与曲线绘制）、打印机（输出报告）。
三、试验设备使用操作流程
（一）试验前准备
场地与试坑/试井开挖：
在有代表性的地基位置整平场地，开挖试坑（浅层试验）或试井（深层试验）；
浅层试验：试坑宽度≥3倍承压板直径/宽度（确保承压板周围土体不受坑壁扰动）；
深层试验：试井直径=承压板直径（若试井直径＞承压板直径，紧靠承压板周围土层高度≥承压板直径）。
开挖后保持坑底土层原状（避免扰动），将地下水位降至坑底以下（防止水位变化软化土体），并取2个原状土样测定含水率、密度（用于后续参数计算）。
设备安装（严格按图2.2-1/2.2-2要求）：
步骤1：试坑面处理：整平试坑底面，铺设≤20cm厚中砂垫层找平，确保承压板与试验面紧密接触；
步骤2：承压板安装：将承压板居中放置在砂垫层上，快速完成后续设备安装（避免长时间暴露导致土体扰动）；
步骤3：载荷台架/反力构架安装：中心与承压板中心严格对齐，调整时严禁对承压板施加预压力；
步骤4：沉降观测装置安装：固定点设于稳定位置（如试坑侧壁基准梁），观测点对称布置于承压板周边（间距均匀），确保仪表与承压板连接牢固且垂直。
环境防护：试验点避免冰冻、曝晒、雨淋（必要时搭设工作棚），确保试验过程环境稳定。
（二）加载与观测
加载方式：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，可选快速法（分级加荷沉降非稳定法）或等沉降速率法。
加荷等级：8~12级（推荐10~12级），最大加载量≥设计要求荷载的2倍；
每级荷载增量：取预估试验土层极限压力的1/10~1/12；若无法预估，参考表2.2（见下表）。
试验土层特征 | 荷载增量（kPa） |
淤泥、流塑黏土、松散粉细砂 | ≤15 |
软塑黏土、疏松黄土、稍密粉砂 | 15~25 |
可塑~硬塑黏土、中密粉砂 | 25~100 |
坚硬黏土、中粗砂、碎石土 | 50~200 |
稳压与观测：
每级荷载施加后，保持压力稳定（随时观察压力变化，通过调整压力源补偿设备变形引起的荷载损失）；
沉降观测时间间隔（慢速法）：
初始阶段：施加后5min、5min、10min、10min、15min、15min各测1次；
后续阶段：每隔30min测1次，直至连续2小时每小时沉降量≤0.1mm（判定为相对稳定，可施加下一级荷载）。
终止条件（满足任一即停止试验）：
承压板周边土明显侧向挤出、隆起或裂缝；
本级沉降量＞前级5倍，或p-s曲线出现明显陡降段；
本级荷载下持续24h沉降未稳定；
总沉降量＞承压板直径/宽度的6%；
未达极限荷载时，最大压力≥预期设计压力的2.0倍或超过第一拐点后3级荷载。
卸载观测（可选）：若需测定回弹模量，每级卸载量为加载增量的2倍，每卸一级后间隔15min测1次沉降，1h后再卸下一级，卸载完成后继续观测3h。
（三）深层平板载荷试验特殊要求
加荷分级：按预估承载力的1/15~1/10分级施加；
终止条件补充：
本级沉降量＞承压板直径的4%，或p-s曲线陡降且沉降量超标；
本级荷载下持续24h沉降未稳定；
总沉降量＞承压板直径/宽度的6%；
持力层坚硬（沉降极小）时，最大加载量≥设计要求的2.0倍。
四、试验数据处理与结果分析
（一）原始数据整理
检查校对每级荷载下的压力值（F）和沉降量（s），汇总编制 荷载-沉降表（p-s表） 和 时间-沉降表（t-s表）。
（二）曲线绘制
p-s曲线（核心）：以压力p（kPa）为横坐标，沉降s（mm）为纵坐标绘制；
若直线段不经过(0,0)点，需用图解法或最小二乘法修正；
辅助曲线（可选）：s-t曲线（沉降-时间）、s-lgt曲线（沉降-对数时间），用于分析沉降随时间的变化规律。
（三）承载力特征值确定
有明显直线段：取转折点对应的荷载为比例界限压力（p₀）和极限压力（pₗ）；
无明显直线段：按终止条件判定极限荷载（pₗ），或取对应特定沉降比（s/d，d为承压板直径）的压力（如低压缩性土取s=0.01~0.015d，中高压缩性土取s=0.02d）。
（四）承载力基本值与变形模量计算
承载力基本值（f₀）：
比例界限明确时：f₀ = p₀；
极限荷载明确且pₗ＜1.5p₀时：f₀ = pₗ/2；
其他情况：按沉降标准取值（如s=0.01~0.02d对应的荷载）。
变形模量（E₀）：
浅层试验：圆形板 E₀=0.785(1-μ²)Dcp/s；方形板 E₀=0.886(1-μ²)acp/s（μ为泊松比，D/ac为承压板直径/边长，s为沉降量）；
深层试验：E₀=ω' Dcp/s（ω'为与土类和深度相关的系数，查表2.7）。
五、注意事项
承压板必须与土层紧密接触，安装后尽快开始试验（避免土体固结影响）；
加荷过程需严格分级，严禁超载或突加荷载；
沉降观测需准时、准确，避免人为读数误差；
试验环境（如水位、温度）需尽量保持稳定，异常情况需记录说明；
设备使用后需清洁维护（如千斤顶防锈、百分表防尘），长期不用时妥善存放。
附：本说明书依据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007）及相关试验标准编制，具体操作需结合现场实际情况调整。
