本发明涉及一种平板载荷试验方法及装置，特别是关于一种用于测试地基承载力的基于土反力的简易平板载荷试验方法及装置。
背景技术：
载荷试验是一种地基土的原位测试方法，可用于测定承压板下应力主要影响范围内岩土的承载力和变形特性。平板载荷试验可用于以下目的：1)确定地基土承载力的特征值，为评定地基土的承载力提供依据；2)确定地基土的变形模量；3)确定地基土基床反力系数；等等。
载荷试验的装置包括载荷板、反力装置、测力装置以及变形测量装置等。传统的反力装置包括锚桩和压重，而浅层平板载荷试验的反力装置主要型式为压重。这种反力装置在操作上较为繁琐，使用起来不很方便，并且要求试验点位置的地形较为平坦，受地形控制，影响较大。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于土反力的简易平板载荷试验方法及装置，其能保证地基检验成果准确性的同时，提高了试验效率。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于土反力的简易平板载荷试验装置，其特征在于：它包括横梁、千斤顶、承压板和带肋钢板；所述横梁两端分别设置有所述带肋钢板；位于所述横梁中间位置处下方，与所述横梁呈垂直设置有所述千斤顶；所述千斤顶底部设置在所述承压板上，所述承压板位于地基上，与所述横梁中间位置处呈对应设置。
进一步，所述装置还包括压力表和手动油泵；所述压力表设置在所述手动油泵上，所述手动油泵通过高压油管与所述千斤顶连接。
进一步，位于所述横梁中部上方设置有百分表，所述百分表的测杆垂直落在所述承压板上。
进一步，所述横梁中间位置处下部设置有千斤顶支撑板，所述千斤顶与所述千斤顶支撑板接触。
进一步，所述横梁与所述带肋钢板之间通过铆钉连接在一起。
进一步，所述横梁采用下凸的拱形结构。
进一步，所述带肋钢板的端部设置有刃角。
一种基于土反力的简易平板载荷试验方法，其特征在于包括以下步骤：1)设置一包括带肋钢板、千斤顶、承压板、横梁、百分表、压力表和手动油泵的试验装置；2)在试验地层开挖基槽，基槽的深度为要求测试的土层位置；3)将带肋钢板从基槽内向基槽两侧的地层嵌入式插入；4)在基槽底部中心位置放置承压板，并将千斤顶置于承压板上；千斤顶的加载能力范围为0～10t，行程为160mm；5)在基槽内嵌入地层内的两带肋钢板端部之间安装横梁，横梁两端用铆钉与两端带肋钢板连接，横梁中心与千斤顶的顶端接触；6)将百分表安装在横梁上，并使百分表的测杆垂直落在承压板上；7)将压力表安装在手动油泵上，并通过高压油管将手动油泵与千斤顶连接，形成加载系统，手动油泵的额定压力为60mpa；8)开始试验：具体试验过程与常规的载荷试验方法一致。
进一步，所述步骤3)中，带肋钢板嵌入土层的方式采用静压或锤击的方式。
进一步，所述步骤5)中，横梁为下凸的拱形结构，曲率半径r＝4000mm。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明利用试验点周围“土重”(包括土的实际重量、土的摩擦力和内聚力)作为反力，不受地形影响和制约，从而真正使得载荷试验的应用在空间上变得更为广泛。2、本发明以周围“土重”作为反力，使得常规繁琐的载荷试验装置变得简洁高效，既提高了试验效率，又降低了试验费用。3、本发明的载荷试验整体装置小型化，能便捷的实现载荷试验的操作；在保证地基检验成果准确性的同时，提高了试验效率。
附图说明
图1为本发明装置的整体结构示意图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1、图2所示，本发明提供一种基于土反力的简易平板载荷试验装置，该装置是利用试验点周围土重作为配重的反力装置，其包括横梁1、带肋钢板2、千斤顶3和承压板4。横梁1两端分别设置有带肋钢板2；位于横梁1中间位置处下方，与横梁1呈垂直设置有千斤顶3。千斤顶3底部设置在承压板4上，承压板4位于地基上，与横梁1中间位置处呈对应设置。
上述实施例中，本发明还包括压力表5和手动油泵6，压力表5设置在手动油泵6上，手动油泵6通过高压油管与千斤顶3连接，用于为千斤顶3提供动力。
上述各实施例中，位于横梁1中部上方设置有百分表7，且百分表7的测杆垂直落在承压板4上。
上述各实施例中，横梁1中间位置处下部设置有千斤顶支撑板千斤顶支撑板8，千斤顶3与千斤顶支撑板8接触。
上述各实施例中，横梁1与带肋钢板2之间通过铆钉9连接在一起。
上述各实施例中，横梁1采用下凸的拱形结构，其曲率半径r优选为4000mm。
上述各实施例中，带肋钢板2的端部设置有刃角，带肋钢板2的尺寸优选为1000mm*500mm，厚度优选为50mm，刃角优选为15度。
如图1、图2所示，本发明还提供一种基于土反力的简易平板载荷试验方法，该方法用于在地面a下一定深度内，用载荷试验测试某土层b的地基承载力和变形等相关力学参数。本发明包括以下步骤：
1)在试验地层10开挖基槽11，基槽11的深度为要求测试的土层位置。
2)将带肋钢板2从基槽11内向基槽11两侧的地层10嵌入式插入；
其中，带肋钢板2的尺寸为1000mm*500mm，厚度可选用50mm，刃角为15度；
带肋钢板2嵌入土层1的方式可选用静压或锤击的方式。
3)在基槽11底部中心位置放置承压板4，并将千斤顶3置于承压板4上。
其中，承压板4的直径为300mm，千斤顶3的加载能力范围为0～10t，行程为160mm。
4)在基槽11内嵌入地层10内的两带肋钢板2端部之间安装横梁1，横梁1两端用铆钉9与两端带肋钢板2连接，使其能够保持整体的刚度。横梁1中心与千斤顶3的顶端接触。横梁1为下凸的拱形结构，曲率半径r＝4000mm。
5)将百分表7安装在横梁1上，并使百分表7的测杆垂直落在承压板4上。
6)将压力表5安装在手动油泵6上，并通过高压油管将手动油泵6与千斤顶3连接，形成加载系统；手动油泵6的额定压力为60mpa。
7)开始试验：具体试验过程与常规的载荷试验方法一致。
综上所述，本发明在使用时，利用土的“自重”来提供反力，故试验点以上土的厚度对能否用该法完成载荷试验进行地基检测影响很大，一般可以根据公式fak<100h进行初判(其中fak为预估的地基承载力特征值，h为压重土层厚度)，若上式成立，则可以用该法进行试验。
本发明的试验方法适用于粘性土、粉土等地基土，一般不适用于砂土、碎石土等地基土。考虑到带肋钢板2及横梁1的刚度以及土扰动对试验结果的影响，本发明方法适宜于检验承载力特征值一般的地基土，fak<180kpa为宜。
上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。