前言

 

　　厄瓜多尔TP水电项目一级水电站的取水口首部闸地基建设工程，承包商是中国水电对外公司，监理是皮拉通.托啊奇咨询公司；并在2013年12月14日，联合对取水口沉沙池首部闸的地基承载力，用K30平板荷载试验进行检测，并由该咨询公司的工程师进行实验点的指定，在相关管理人员的指导下，在完成地基施工的现场进行选点，地基表面不使用机械碾压，为了更好的地基建设。

 

　　1检测

 

　　1.1安置平板载荷板

 

　　（1）基础操作

 

　　首先将K30荷载平板，平稳的放置在要检测地基承载力的地面上；并且保证荷载板与地面之间没有缝隙，两者良好的接触；然后再荷载板的表面铺上一层干燥砂，并用水平尺进行测量，使干燥砂的厚度在2～3mm之间。

 

　　（2）安装反力装置

 

　　利用KAT320挖掘机，将堆载反力梁装置或锚桩反力梁装置等反力装置的承载部分，放置在荷载板上并将其产生制动力矩，使其反力装置的支撑点在荷载板边缘外侧1m外。

 

　　（3）安装千斤顶

 

　　利用锚杆拉拔仪，将千斤顶放置在反力装置与荷载板的中间；利用通过调节杆和丝杆，使其千斤顶的顶端与反力装置的承载部位紧密的贴合，并保证一定的稳定性、牢固性和垂直度，使其在组装的过程中，不会发生倾斜和螺旋松动。

 

　　（4）安装测桥

 

　　在距离荷载板外侧边缘和反力装置支撑点1m外，安装测桥；并保证测桥的支撑点在其1m外；测表安放在对称的位置，并保证与荷载板的中心距离相同。

 

　　1.2加载试验

 

　　（1）加固荷载板

 

　　首先在荷载板上施加0.01Mpa的荷载并保持30s，等到荷载板稳定的同时，卸除荷载，并将百分表的度数进行归零，也可以将0.01Mpa时百分表的读数当做下次施加荷载的起始读数；然后以0.04Mpa的荷载量逐级的增加，每增加一组荷载时，观察1min的载荷板沉降量小于或等于该荷载应该产生沉降量的1%时，及时的读取数据并记录，然后再进行下一次载荷的增加。

 

　　（2）下沉量规定的范围

 

　　下沉量是控制和保证地基均匀的基础，当荷载板下沉量大于总沉降量的1%时，即超过基准值1.25mm，或者荷载的强度已经超过所欲想的实际接触面时，应经达到地基的屈服点时，试验就可以终止了。

 

　　2地基承载力的确定

 

　　2.1地基承载力的确定方法

 

　　分为原位试验法，通过荷载试验等方法，在现场直接实验并确定的方法；理论公式法，是根据土壤的强度指标进行的理论公式从而得到地基承载力的方法；当地检验法，是根据地区的不同，实验的结果也会不同，并通过类比进行判断，从而得到地基承载力的方法。

 

　　规范表格法，是将室内试验、当地试验和野外实验的指标，结合不同地区、行业等方面的规范进行列表，可以明确的得到地基承载力，在使用的过程中，也要注意使用的条件；

 

　　2.2地基承载力确定的步骤

 

　　我们用S表示下沉量，用P表示地基承受的压力，C为抗力或变形值，Ra表示单桩承载力，fa表示地基承载力；当S≤C，此时的fa和Ra都处于一个正常的使用极限；随着国家《建筑结构设计统一标准》的颁布，对抗力的计算有一定的要求，必须是在地基承受力的极限状态下，并将传统的系数一分为二；

 

　　也就是当P达到极限时，将稳定下的压力，利用P/2的值作为地基的承受力；当P≥0.8Mpa时，地基的承受力为0.4Mpa；一旦当P达到极限状态时，就可以停止试验了。

 

　　3数据分析

 

　　根据承包商与监理联合对取水口沉沙池首部闸地基承载力用K30平板荷载检测的结果，进行记录并结合数据进行分析，如下图所示；

 

　　荷载级数 作用荷载（Mpa） 本级历时（min） 累计时间（min） 本级承压板平均沉降（mm） 累计沉降（mm）

 

　　加载 0 0 0 0 0 0

 

　　1 0.04 15 15 0.015 0.015

 

　　2 0.08 15 30 0.015 0.03

 

　　3 0.12 15 45 0.005 0.035

 

　　4 0.16 15 60 0.01 0.045

 

　　5 0.2 15 75 0.01 0.055

 

　　6 0.24 15 90 0.025 0.08

 

　　7 0.28 15 105 0.005 0.085

 

　　8 0.32 15 120 0.055 0.14

 

　　9 0.36 15 135 0.075 0.215

 

　　10 0.4 15 150 0.25 0.465

 

　　11 0.52 15 165 0.5 0.965

 

　　12 0.64 15 180 0.46 1.425

 

　　13 0.8 15 195 0.56 1.985

 

　　卸载 1 0.52 15 210 -0.195 1.79

 

　　2 0.24 15 225 -0.56 1.23

 

　　3 0 15 240 -0.28 0.95

 

　　总沉降量（mm） 1.985 回弹量（mm） 1.035 回弹百分率（%） 52%

 

　　并根据施加不同的荷载与对应沉降量进行绘制曲线图，如下图所示；

 

　　（1）如图可以看出当最大的压力达到0.8Mpa时，沉降量可以暂且稳定，这时最大的沉降量为1.985mm，根据P≥0.8Mpa时，地基的承载力为P/2，也就是0.4Mpa并且此时的压力并没有达到极限的状态，还需要继续的施加压力；通过压力-沉降曲线图可以得知，该图的曲线在压力为0.4Mpa时分界明显，所以可以确定地基承载值就是0.4Mpa。

 

　　（2）通过曲线图可以当作用荷载在0～0.4Mpa时，曲线接近平稳，但当压力接近并大于0.4Mpa时，压力-沉降曲线急速的变化处于明显下降的趋势，说明地基有加速变形的趋势；随着荷载的增加，沉降量也在逐渐的增加；说明在施加0.4Mpa的荷载后，地基变形严重，会影响地基的质量，危及接下来建筑物的质量；所以0.4Mpa是地基承载力最佳的取值。

 

　　（3）当压力-沉降曲线的平稳的光滑曲线，并且总沉降量小于300×6%=18mm时，S=0.08×300=2.4mm时的压力值，作为地基承载力；如图所示，当施加作用荷载0.8Mpa时，总的下沉量为1.985mm；由以上的定理可以得出，途中的下沉量小于规定的2.4mm，所以不能利用如上的规定进行确定地基承载力；就要对于曲线的分布规律在0.4Mpa作用下的下沉量进行研究。

 

　　4讨论

 

　　（1）本文对取水口沉沙池首部闸的地基承载力进行检测，首先通过平板荷载板平稳的安置，并施加不同的荷载，测试不同的压力下的变形情况；得出数据并进行统计绘制压力-沉降曲线图；观察曲线的变化。

 

　　（2）然后围绕《建筑地基基础设计规范》规程中对地基承载力的确定指标，结合曲线图中，不同压力下所产生沉降的变化曲线，结合P/2的指标进行分析从而得出结论，并确定地基承载力。

 

　　（3）最后通过数据的分析确定试验的结果，从而进行厄瓜多尔TP水电项目一级水电站的取水口首部闸地基的设计；通过曲线明显的分界，确定地基承载力为0.4Mpa，并且随着压力的增加，变形也越来越严重，在以后的建筑中，会引起地基变形等情况，对此就要对于沉沙池的材料进行分析；

 

　　原设计沉沙池首部闸室是放置在上下游支撑墙式基础上，支撑墙中回填砂卵石，支撑墙对地基的压力为0.4Mpa。因此、将回填在支撑墙中的砂卵石用混凝土替代，可以推算出支撑墙（含回填混凝土）对地基的应力为0.233Mpa，结合压力-沉降曲线可知，当荷载为0.233Mpa时，变形为0.08mm，符合规程的指标，所以应将沉沙池首部闸室基础中部的回填砂砾料用混凝土代替。

 

　　（4）厄瓜多尔TP水电项目一级水电站的取水口首部闸卵石地基设计的要求是地基承载力是大于或等于0.4Mpa，下沉量的基准值在1.25mm，通过工程师的现场指挥，以及检测人员针对K30平板载荷试验得出的数据及时的整理和分析，从而确定地基设计的地基承载力和沉沙池使用的材料；只有准确的数据以及实际的勘察，设计的理念才会更加的优化，建筑的质量也会符合国家的要求，不仅提升了我们国家设计的水平，也促进了两国关系有好的发展。

 

　　5总结

 

　　综上所述，地基是建筑工程的基础，也是工程质量的保证；对于厄瓜多尔TP水电项目一级水电站的取水口首部闸地基来说，要保证地基的可靠性和实用性，就要通过荷载板将地基的承载力进行检测；通过数据的统计和压力-沉降曲线变化，可以确定将混凝土代替砂砾料，这样不仅可以使沉沙池首部闸基础支撑墙形成一个整体，也避免了地基不牢固，导致水电站出现裂缝等一系列质量的问题，所以对于水电站来说，建设地基检测地基承载力和选择合适地基材料的试验是非常有必要的。

 

　　参考文献：

 

　　[1]杨光华，姜燕，张玉成，王恩麒.确定地基承载力的新方法[J].岩土工程学报，2014（04）.

 

　　[2]易朋莹.加筋地基承载力增强机理与设计应用研究[D].重庆大学，2013.

 

　　[3]陈乐意，姜安龙，李镜培.考虑地基土自重影响的地基承载力系数[J].岩土力学，2012（01）.