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室内压缩试验是确定土的压缩性指标的简易可行的方法，但因所取土样尺寸小，又是侧限压缩，且取原状土样时难免扰动土的天然结构，故不能准确地反映地基的实际变形条件。为更确切地评定土在天然状态下的压缩性，可在现场进行原位载荷试验。

载荷试验一般在现场试坑内进行。试坑通常布置在取土样的勘察点附近，并设在所要求试验土层的标高上，同时注意保持土的原状结构和天然湿度，宜在拟压表面用不超过20 mm厚的粗、中砂找平。试坑的宽度一般规定不小于承压板宽度或直径的3倍，以满足半空间地基表面受荷边界条件的要求。

试验设备由加荷稳压装置、反力装置和量测装置三部分组成。加荷稳压装置主要有刚性承压板及千斤顶等，承压板的底面积一般规定采用0.25～0.50 m2。反力装置目前常用的有地锚和堆载两种系统（图3.6）。量测装置包括百分表及固定支架等。

试验的加载方式为逐级施加，加载等级不应小于8级，施加的荷载总量应尽量接近地基的预估极限荷载。第一级荷载（包括设备重）宜接近所卸荷土的自重，其相应的沉降量不计；以后每级加荷可取预估极限荷载的1/8～1/10，较软土取低值，而较硬土取高值；最大加载量不应小于设计要求的两倍。

试验的量测标准为：每级加载后，按间隔10、10、10、15、15 min，以后每隔半小时测读一次沉降量，当连续2 h内，每小时的沉降量小于0.1 mm时，则认为变形已趋稳定，可施加下一级荷载。

试验终止条件：当发现有下列情况之一时，即认为地基已达极限状态，可终止加载。

（1）承压板周围的土明显的侧向挤出。

（2）沉降s急剧增大，荷载-沉降（p-s）曲线出现陡降段。

（3）在某一级荷载下，24 h内沉降速率不能达到稳定。

（4）沉降量与承压板宽度或直径之比s/b≥0.06。

根据载荷试验的结果，可绘制出荷载p与稳定沉降量s的关系曲线，即p-s曲线（图3.7）。

2.地基的变形阶段

地基在荷载作用下的变形是一个复杂的过程。从图3.7可见，一般情况下的p-s曲线有两个转折点，对应的界限荷载分别为比例界限荷载pcr和极限荷载pu。据此，可将地基的变形分为三个不同特征的变形阶段：

（1）直线变形阶段（压密阶段）：相当于图3.7中曲线的Oa段。当荷载小于pcr时，p-s曲线近似为直线。此变形阶段的实质，主要是土体的压密[图3.8（a）]。

（2）局部剪切变形阶段（塑性变形阶段）：相当于曲线的ab段。当荷载超过pcr后，p-s曲线不再为直线关系，并且s对p的增加率逐渐加大。此变形阶段的实质，是在土体压密的同时，承压板边缘的土内，开始出现局部剪切变形（又称塑性变形），随着荷载增大，塑性变形区逐渐扩大[图3.8（b）]。

（3）完全破坏阶段：相当于曲线b点以下段。当荷载增加到极限荷载pu后，地基中的塑性变形区已扩大并形成连续的滑动面，土从承压板边缘侧向挤出，在板周形成隆起的土堆，此时变形s急骤增加，整个地基丧失稳定，处于破坏状态[图3.8（c）]。

土的变形模量E0是指土在无侧限条件下竖向压力σz与相应应变εz之比，即：

一般建筑物基底压力接近或稍超过地基的比例界限荷载pcr。从地基变形的三阶段可知此时地基变形处于直线变形阶段，因而土的变形模量可根据载荷试验的结果，按弹性理论公式反推而得：）

式中　ω——沉降影响系数，一般方形板取0.88，圆形板取0.79；

μ——土的泊松比，可参考表3.2；

b——承压板的边长或直径；

p——试验荷载，一般在比例界限荷载pcr以内取值；

s——相应于荷载p的沉降。

应当注意，由载荷试验求得的变形模量，只能反映承压板下深度约为2b范围内土的压缩性。而一般建筑物的基底尺寸常较承压板大得多，如果在地基深处有软弱土层（图3.9），则载荷试验求得的E0就不能反映该软弱土层的变形性质。因此，当地基土在深度上是非均质时，应考虑在不同深度上进行载荷试验。

4.变形模量与压缩模量的关系

土的变形模量和压缩模量都是衡量土压缩性和计算地基变形量的重要指标，不同之处在于两者在压缩时的侧限条件不同。变形模量是在现场无侧限条件下求得的，能较真实地反映地基的变形性质，而土的压缩模量则是在侧限条件下求得的。二者之间在理论上是可以换算的。

土的变形模量常用于以弹性理论为基础的地基计算中。若假设土为弹性体，则可推导出两者之间的关系。

土在侧限条件下受压时的应变，根据广义胡克定律应为：

由于侧向不能膨胀，故侧向应变εx＝εy，有σx＝σy。从式（3.8）的前二式可得：

由第2章可知，σx＝σy＝K0σz，则有：

式中　K0——土的侧压力系数或静止土压力系数，由侧限条件下的试验确定，当无试验条件时，可参考表3.2中经验值。

将式（3.9）代入式（3.8）的第三式中，并与侧限条件εz＝σz/Es比较，则：

通常土的泊松比μ≤0.5，则β≤1。因此，由式（3.13）算出的E0总是小于Es。但根据实际统计资料表明，上式理论关系与实际并不相符，实测的E0往往超出βEs的几倍。原因主要是土非理想的弹性体并具有结构性，压缩试验在取样时难免会使土的天然结构受到扰动，以及两种试验的技术要求不同等。μ、β、Κ0的经验值见表3.2。