中英地基平板载荷试验规程对比

韩 强

(宝钢工程技术集团有限公司，上海 201900)

0 引言

随着“一带一路”战略的实施，中国设计单位参与的国外项目越来越多。在地基承载力方面，中国和欧洲规范区别较大，因此，无论从勘察还是设计的角度，都应该对欧洲的地基规范做一个学习和对比，本文主要以中英两种标准的地基平板载荷试验做一定的对比研究。

平板载荷试验是确定土体承载力的重要试验方法。本文对比了中国标准和英国BS标准关于载荷试验的一些规定，找出了两者主要的不同点，分析其可能对结果产生的影响。最后笔者还总结了一些理论公式计算值和载荷试验值的差异，供设计人员参照使用。

1 国标和英标载荷板试验差异性对比

平板载荷试验是确定地基承载力和变形模量的重要方法，为国内外岩土勘察广泛使用。在国内，载荷试验一般采用中国标准；而在国外，往往业主都更熟悉和认可欧美标准，而中国标准关于载荷试验的规定与欧洲标准有较大的不同，给应用带来很大不便，但目前鲜见有公开的对比研究成果，本文主要以英国标准来进行载荷试验的对比研究。

通过对中国标准GB 50007—2011建筑地基基础设计规范[1]和欧洲规范EN1997—2[2]、英国标准BS1377-9：1990[3]，BS5930：2015[4]中关于平板载荷试验的研究，并结合GB 50021—2001岩土工程勘察规范(2009年版)[5]、《工程地质手册》(第4版)[6]等资料，分析总结出一些共同点和差异性，如下：

1)两种标准关于载荷试验的目的和适用范围的表述基本一致，在试验点的选择和数量上，中国标准规定载荷试验应布置在有代表性的地点，每个场地同一地层参加统计的试验点不宜少于3个，英国标准中也规定不少于3个，建筑投影面积大于300 m2的再根据面积增加。

2)对于承压板与土层接触面的处理，中国规范要求铺设约20 mm厚的中粗砂找平，而英国规范对于粗颗粒土采用干砂找平，而对于黏性土则采用15 mm～20 mm厚的石膏、水泥砂浆或树脂找平。

3)关于承压板尺寸和试坑试井的结构、尺寸等，中国标准规定的比较详细，而英标中仅有粗略的介绍，详如表1所示。

表1 两种规范关于承压板和试坑、试井等方面的区别

4)关于加荷方式和沉降稳定标准，两者有一定差异，详见表2。

表2 关于加载方式和沉降稳定标准等方面的区别

关于这类差异，娄俊庆等[7]基于博兹瓦纳电厂项目进行了平板载荷试验对比，对于砂类土及硬塑～坚硬状态的黏性土等力学强度高、变形小的地层，加载速率和稳定标准对承载力影响不大；但对力学强度低、变形大的一般黏性土，慢速法测定的极限承载力低于快速法，相对安全。

5)关于试验成果分析。

中国和英国规范均要求绘制荷载(p)与沉降(s)曲线，必要时绘制各级荷载下沉降(s)与时间(t)或时间对数(lgt)曲线，中国标准同时确定临塑压力和极限压力以最终确定承载力特征值，而英国规范则仅确定极限承载力。关于土体强度指标cu和模量指标E0的公式结果，两种标准大体上相似，详见表3。

表3 关于试验成果分析的区别

2 中英平板载荷试验和理论公式的对比

尽管有各种各样的理论，但载荷试验仍然是确定土体承载力的重要手段，同时也是校核理论公式的重要方法。中外的学者对载荷试验值和理论计算值的差异性对比作了许多工作，下面列举一二。

2.1 英国标准与Muhs和Milovic进行的载荷试验的对比

1961年，两位学者Muhs和Milovic[8]进行了一系列的载荷试验，从结果中分析出，用英标汉森公式计算黏性土的地基极限承载力与载荷试验的结果具有非常好的一致性，但计算砂土的承载力则偏小，计算值在试验值的60%～70%左右。

2.2 中国地基基础规范结合载荷试验对承载力公式的修正

顾宝和[9]在编制74版地基规范地基承载力公式时进行了19个砂土的载荷试验，经过对比发现，理论公式计算得到的砂土地基承载力普遍偏低，因此根据分析结果，在摩擦角φ>24°时，对承载力系数Mb值进行了修正提高。

以上示例一定程度上表明，对于内摩擦角较大的粉土、砂土，理论公式的计算值往往是明显偏低于载荷试验值的，而计算黏性土时，理论计算结果与载荷试验测定的极限承载力数值相对吻合。

3 结语

1)两种标准对平板载荷试验的规定大体相似，试验加压系统、沉降观测系统等设备要求，试验成果分析和利用也比较接近，但在承压板尺寸、沉降稳定标准和试验终止条件等规定存在差别，对试验结果(尤其是力学强度不高的一般黏性土)会产生较大影响。

2)对于内摩擦角较大的粉土、砂土，采用理论公式的计算值往往是偏低于载荷试验值的，而计算黏性土时，理论公式计算结果都与试验值相对吻合。

3)中英两种标准体系不同，整体而言，中国规范的规定都比较详细，可操作性强。而英国规范则比较有原则性，更依赖于工程师的经验，给予了工程师很大的空间。