⑴ 簡述靜載荷試驗的觀測儀器主要有哪些
1、反力裝置：設計承載力特徵值均為200kPa，反力設備按最大60t～80t准備，在如圖1所示的事專先砌築的磚牆上放屬置8根6m長的工字鋼作為載荷平台，載荷平台上周圍用土袋碼砌，然後裝入砂土作為荷重。
2、測力裝置：採用100t油壓千斤頂加壓，千斤頂型號：QYL100，額定起重量：100t，最低高度≤335㎜，起重高度≥180㎜。
3、載荷板：荷載板採用1㎡的方形鋼板和圓形鋼板以及0.866㎡的圓形鋼板。為防止載荷板產生翹曲變形，又在載荷板上面放置邊長為0.8m的方形鋼板和直徑為0.8m的圓形鋼板。
4、變形測量裝置：百分表（精度0.01㎜）
⑵ 防災科技學院土木工程實驗中心實驗設備
防災科技學院土木工程實驗中心的實驗設備豐富且專業，主要包括以下幾類：
這些設備總價值高達460餘萬元，充分體現了防災科技學院對實驗教學的重視和投入。
⑶ 平板載荷試驗的基本方法
一、試驗儀器設備
載荷測試設備由：①承壓板；②加荷裝置；③沉降觀測裝置等部件組成(圖2-1)。
1.承壓板
承壓板是模擬基礎傳力給地基的設備，為了獲得比較准確的地基測試參數，理論上承壓板的剛度和尺寸應盡量與基礎相近。在實測中，剛度相近比較容易達到，採用剛性大的加筋厚鋼板或鋼筋混凝土板即可；但承壓板尺寸與實際基礎相近則難於達到，由於整個地基土的測試面積太大，其上施加的總荷載勢必加大，既造成試驗設備龐大又使試驗條件難以達到。而承壓板面積太小，則影響地基土沉降量預測和極限荷載值的准確性。
圖2-1 靜力平板載荷試驗系統
1—承壓板；2—量測系統；3—堆載；4—地錨反力系統；5—載荷台；6—混凝土載荷台；7—桁架；8—千斤頂；9—反力拉桿；10—傳力柱
國內外對承壓板尺寸效應作了大量研究，當承壓板面積在一定范圍內時，沉降值S隨承壓板直徑D增加而加大，但當承壓板直徑D過小，則出現沉降值S隨D減小而增加的現象。而當承壓板直徑D大於一定值後，沉降值S隨D值增加而加大的趨勢變得不明顯。處於上述兩個明顯轉折點的承壓板直徑D值分別為30cm和50cm左右，這也是靜力載荷試驗中經常選用直徑30～50cm承壓板的原因。
承壓板是平板載荷試驗系統中的重要部件，一般為鑄鋼件。受現場條件限制，承壓板也有採用現場混凝土澆築和預制兩種，其底面一般用厚鋼板。對承壓板的要求是：要有足夠的剛度；滿足在加荷過程中承壓板本身的變形小；而且其中心和邊緣不能產生彎曲和翹起的要求，故其形狀一般為圓形(也可為方形)。根據經驗，土質松軟(如：軟土、新近沉積土、人工雜填土)或上硬下軟的雙層地基土，宜採用較大尺寸；土質較硬時，承壓板宜選用較小尺寸；對密實粘性土和砂土，承壓板面積一般為1000～2500cm2；對一般土，承壓板面積多採用2500～5000cm2。
為計算方便，我們給出幾種常用不同面積的圓形—方形承壓板直徑和邊長換算值(表2-1)。
2.加荷裝置
加荷裝置包括：壓力源(千斤頂、堆載物)；載荷台架；反力構架等。加荷方式有兩種，即：重物靜力加荷和液壓千斤頂加荷。
重物靜力加荷法：在載荷台上放置重物(如鋼錠、鉛塊、建築砌塊等)，以此向地基土加荷載。此法雖顯笨重，勞動強度大，但其荷載穩定，常在大荷載測試時採用。
表2-1 圓形—方形承壓板直徑和邊長換算表
液壓千斤頂反力加荷法：用液壓千斤頂加荷，用地錨系統提供反力，其加荷控制及搬運方便，勞動強度相對較小，但可提供的反力有限，故適於小荷載測試。採用液壓千斤頂加荷，必須注意兩個問題：①液壓千斤頂的行程必須滿足地基沉降量的要求，必要時，可採用上、下兩個千斤頂重疊放置，以增加液壓千斤頂行程，來滿足特殊地基沉降量要求；②地錨系統反力要大於最大加荷。由於受力後地錨上拔，設備本身變形，千斤頂漏油和承壓板下沉，使試驗過程中千斤頂的壓力不易穩定，會出現壓力減退現象。為保持相對恆壓，一般採用千斤頂液壓自動伺服系統，以保持壓力穩定。
地錨系統、反力構架或載荷台架，其構件和總體組合強度不能過低，應是試驗最大荷載1.5～2倍。
3.沉降量測系統
沉降量測系統由千分表(以前多使用指針式千分表，現在一般使用帶計算機數據介面的電子千分表，既可以觀測，又可以實現數據自動採集)及固定支架或沉降感測器及自動記錄儀組成。其量測精度不應低於±0.01mm。
二、試驗要點和要求
載荷試驗設備重、部件多、試驗周期長，因此，要格外注意人身和設備安全。不同類型的儀器都配有其性能和使用說明書，使用前應仔細閱讀並要配有專人掌握使用。試驗步驟如下：
1.檢查儀器及配套件性能
試驗前檢查儀器設備的性能是否正常；准備好電源、照明和試驗用的各種工具。
2.試驗點選擇
要考慮建築物需要和地基土的特點以及場地條件，進行試驗設計和選用適合的試驗方式及其承壓板面積。載荷試驗宜採用圓形剛性承壓板，根據土的軟硬不同選用合適的尺寸：土的淺層平板載荷試驗承壓板面積不應小於2500cm2；對軟土和粒徑較大的填土不應小於5000cm2；土的深層平板載荷試驗承壓板面積宜選用5000cm2；試驗點一般應布置在有代表性的地點、二級以上工程建築物的重要部位、地基土主要持力層及能夠發揮地基潛力的關鍵土層上。每個場地的試驗點不宜少於3個，當場地內土體不均時，應適當增加。
3.開挖試坑
淺層平板載荷試驗的試坑寬度或直徑不應小於承壓板寬度或直徑的3倍；深層平板載荷試驗的試井直徑應等於承壓板直徑。當試井直徑大於承壓板直徑時，緊靠承壓板周圍土的高度不應小於承壓板直徑；當挖至距試驗深度15～20cm處預留防擾動保護層，停止快速開挖，用平鏟修整至測試深度後，在承壓板下鋪設不超過20mm的砂墊層找平，要求盡快安裝試驗設備，並減少對土的擾動。
4.安裝設備
現以拉錨(桿)式千斤頂加荷靜力平板載荷試驗系統為例，簡要介紹試驗系統的安裝：
(1)確定建築場地中的試驗點位置，標出試驗點的中心位置。要求試驗點以2m為半徑的場地平整，以便操作和保證有足夠和均衡的反力；
(2)按照地錨水平拉桿長度，確定各個地錨安裝位置並組織安裝。安裝地錨時，逐一安裝地錨水平拉桿並緊固之。施工時，切忌雨水流入試坑。一般應先架設防雨、防曬帳篷，並在帳篷外挖好排水溝；
(3)按要求開挖試坑、取樣；平整坑底並在承壓板下鋪設不超過20mm的砂墊層找平；
(4)用拉線法找出試驗中心點，安裝承壓板(應使承壓板輕輕就位，既要水平，又要垂直、居中，最終通過傳力柱把試驗施加的載荷呈中心荷載方式作用在承壓板上)→安裝位移感測器→千斤頂→傳力柱和拉桿帽→在地錨和傳力柱間安裝反力拉桿並使之均勻受力→安裝電子千分表；
(5)進行試驗前的全面檢查，確認沒有問題後，便可開始試驗。
試驗須填寫原始記錄(表2-2)：
表2-2 淺層平板載荷原位試驗記錄表
(1)加荷方式：載荷試驗加荷方式應採用分級維持荷載沉降相對穩定法(常規慢速法)。有地區經驗時，可採用分級加荷沉降非穩定法(快速法)或等沉降速率法。加荷等級宜取10～12級，不應少於8級，荷載量測精度不應低於最大荷載的± 1%；
對慢速法，當試驗對象為土體時，每級荷載施加後，以間隔5min、5min、10min、10min、15min、15min測讀一次沉降，以後每間隔30min測讀一次沉降；當連續兩小時每小時沉降量都小於0.1mm時，可認為沉降已達相對穩定標准，可施加下一級荷載。
按照經驗，各類土的加荷等級增量，可參考表2-3。
(2)最終荷載的確定：應根據試驗目的、設備條件等而定。如：為了確定地基變形參數、比例界限承載力，或因設備條件限制，則在比例界限壓力點出現後，再加壓2～3級即可終止；又如，在設備條件允許情況下，為確定地基土承載力，最好做到破壞階段，以求出地基的極限荷載值。
表2-3 各類土加荷等級增量表
(3)終止試驗條件：當出現下列現象之一者即可認為地基土達到破壞階段，並可終止試驗：①承壓板周邊的土出現明顯側向擠出，周邊土出現明顯隆起或徑向裂縫持續發展；②本級荷載的沉降量大於前級荷載沉降量的5倍，荷載與沉降曲線出現明顯陡降；③在某級荷載下24h沉降速率不能達到相對穩定標准；④總沉降量與承壓板直徑(或寬度)之比超過0.06。