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总541期
2020年第19期（7月 上）
0 引言
桥梁地基试验检测主要是通过一系列试验检测方法的应
用确定地基的承载力，为之后的设计施工奠定良好基础。
1 工程概况
某道路桥梁上部结构采用预制箱型拱结构，总长为
264m，桥面设计宽度为20.5m，按双向四车道标准设计。
桥梁的设计荷载为汽车-20与挂车-100。桥台采用扩大基
础，落在中风化基岩表面。桥梁下部结构采用柱式墩与灌
注桩，每个墩柱布置4根桩，将微风化基岩视作桩基的持力
层。在承台以下，桩基的直径为1.8m，其底端应进入到微
风化层当中，每个承台的下部均布置20根桩，桥梁承台尺
寸为长×宽×高=16.5m×21.0m×5.5m。现围绕该工程实际
情况，对其地基试验检测作如下分析。
2 地基试验检测
2.1 室内试验
室内试验的重点为：在承台周围与桩基底部进行试样
采集，然后在室内进行加工和试验，试验结果如表1所示。
根据以上结果和相关经验，强风化黏土为极软岩，其
容许承载力在0.3～0.5MPa范围内；中风化黏土为软质岩，
其容许承载力在0.5～0.8MPa范围内；微风化黏土虽然是软
质岩，但其抗压强度并不低，容许承载力在0.8～1.2MPa范
围内。
收稿日期：2020-01-14
作者简介：徐景瑜（1973—），男，高级工程师，主要研究方向为交通规划设计、材料实验。
道路桥梁工程地基试验检测方法
徐景瑜
（河北省交通规划设计院，河北 石家庄 050011）
摘要：结合工程实例，对道路桥梁工程地基试验检测方法进行分析，包括室内试验、重型动力触探试验、轻型动力触探试
验、现场荷载试验、岩土点荷载试验、其他试验，并根据试验结果得出地基容许承载力的确定值。实践表明，采用不同的试
验检测方法初步确定桥梁地基容许承载力，并通过综合分析得出承载力确定值的方法合理可行，可为类似道路桥梁工程提供
参考借鉴，保证地基承载力试验检测结果的准确性。
关键词：道路桥梁；承载力；地基试验检测
中图分类号： U416.1；U445.1 文献标识码： B
表1 室内试验结果
岩土类型
含水量
（%）
比重密度/（g·cm
-3
）孔隙比吸水率（%）变形模量/GPa单轴抗压强度/MPa软化系数内摩擦角/°黏聚力/MPa
强风化黏土2.61 2.61 2.21 0.17 7.9 1.0 2.7 0.44 28.7 1.1
中风化黏土2.47 2.62 2.23 0.15 7.0 1.6 5.1 0.55 36.6 2.0
微风化黏土2.66 2.67 2.41 0.13 5.1 3.1 7.1 0.61 41.1 3.6
2.2 动力触探
2.2.1 重型
在主要桩位和承台处随机选取6孔实施重型动力触探试
验，探深为3～8m，试验结果为：①全风化黏土：统计数
为20，平均值为6.0击，标准值为3.15击，变异系数为0.52，
标准值为4.7击；②强风化黏土：统计数为60，平均值为9.5
击，标准值为5.21击，变异系数为0.55，标准值为8.3击；③
中风化黏土：统计数为60，平均值为13.6击，标准值为7.66
击，变异系数为0.58，标准值为11.9击。根据相同类型的工
程相关试验经验，对现行规范提出的要求进行对比，确定
不同岩土层容许承载力，其中，全风化黏土容许承载力结
果为0.18MPa；强风化黏土容许承载力结果为0.29MPa；中
风化黏土容许承载力结果为0.41MPa。
2.2.2 轻型
开挖施工过程中在完成开挖的岩土层上选取55孔实施轻
型动力触探试验，探深在0.6～0.9m范围内，试验结果为：①
全风化黏土：统计数为40，平均值为43.2击，标准值为9.07
击，变异系数为0.21，标准值为40.7击；②强风化黏土：统
计数为40，平均值为64.5击，标准值为16.77击，变异系数为
0.26，标准值为59.9击；③中风化黏土：统计数为40，平均
值为98.4击，标准值为27.55击，变异系数为0.28，标准值为
90.9击。以相同类型的工程相关试验经验，对现行规范提出
的要求进行对比，确定不同岩土层容许承载力，其中，全风
化黏土容许承载力结果为0.20MPa；强风化黏土容许承载力
结果为0.28MPa；中风化黏土容许承载力结果为0.42MPa。
2.3 荷载试验
2.3.1 现场
现场荷载试验中，将圆形承压板作为加载物，其直径
为0.3m，采用慢速单循环的方式进行加载。荷载试验主要
在持力层与桩底岩基进行，共3点，借助反力装置与千斤
顶实施加载，同时利用压力传感器对荷载进行准确测定，
沉降值结果采用位移传感器与百分表进行测量。如果极
DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2020.19.056
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TRANSPOWORLD
交通世界
限荷载超过比例界限荷载3倍，同时比例界限沉降不超过
6～8mm，则可直接将这一比例界限视作容许承载力
[1]
。在
同一层中如果存在多点，则可将最小值视作容许承载力。
在中风化岩土层中，比例界限在0.4～0.6MPa范围内，对应
5.8～6.4mm的沉降量，由于极限荷载在1.2～1.8MPa范围
内，所以容许承载力和比例界限相同，即0.4～0.6MPa；在
微风化黏土层中，比例界限在0.8～1.0MPa范围内，对应
2.8～4.2mm的沉降量，由于极限荷载在2.4MPa左右，因此
容许承载力与比例界限相同，即0.8～1.0MPa。
2.3.2 岩土点
该荷载试验在持力层、桩基底部与不同的土层内进
行，随机采集共120个试块，试验结果为：强风化黏土强
度指标为0.14～0.25MPa，单轴抗压强度为2.8～5.6MPa，
容许承载力为0.3～0.5MPa；中风化黏土强度指标为
0.31～5.10MPa，单轴抗压强度为6.2～10.2MPa，容
许承载力为0.6～0.9MPa；微风化黏土强度指标为
0.42～8.30MPa，单轴抗压强度为8.4～16.6MPa，容许承载
力为0.8～1.2MPa。
2.4 其他试验
开挖施工中结合对地质勘察工作的补充，进行其他方
面的试验，如三轴剪切与抗剪强度的检测试验等
[2]
。另外，
在桩基底部对岩石强度与回弹模量进行检测试验，在深度
为45m、由人工开挖施工形成的边坡部位，对岩体中弹性波
传播速度进行测试。根据竖井、钻探与探槽结果，可得出
下列结论：在完整性方面，深部岩体好于浅部岩体；桥梁
桩基和承台几乎都坐落在完整性相对较好的基岩表面；边
坡稳定性与整体性良好。由此可见，边坡稳定性不会对桥
梁地基造成过大影响，地基承载力能够保持稳定
[3]
。
3 试验检测综合分析
当前的道路桥梁地质条件越来越复杂，其地基承载力
需要通过综合分析才能确定。以室内试验结果和原位测试
参数为依据，结合地区内其他同类工程的相关经验与现行
技术规范，可以初步确定出桥梁的地基承载力数值，之后
采用动力触探与荷载试验等方法，在充分考虑以往实践经
验的基础上，可以进一步确定桥梁地基承载力数值，并对
其进行综合分析，以验证能否达到要求
[4]
。
因岩土本身具有复杂性，所以对于相同的土层，采用
相同的方法进行测定，所得的结果往往具有离散性，有必
要通过数理统计对具有代表性的数值进行估计。对于一个
完全相同的力学指标，采用不同的方法进行试验检测，所
得的结果会存在一定差别，不可能完全相同。在这种情况
下，应通过分析确定导致这一现象的主要原因，然后从保
证工程安全这一角度入手，开展综合分析，以减少偏差的
产生
[5]
。
现场荷载试验是检测地基实际承载力最为常用和准
确的试验方法，然而由于该试验方法对场地条件要求较
高，可能缺乏足够的代表性。室内试验因受到采样过
程、加工过程和试验过程等不同因素的直接影响，室内
试验完成后得到的结果可能会有明显的离散性，并且基
本只能反映出岩体中相对完整的那部分具有的特征。重
型动力触探与钻孔的方法结合后能对深层地基进行测
试，而对于轻型动力触探，因较为轻便，所以能在完成
对持力层的开挖施工后开展验槽及全面普查
[6]
。对动力触
探相关数据进行分析的过程中，需要做到和其他资料及
经验实施综合分析，包括钻孔与地区内其他同类工程的
经验。在岩土点进行的荷载试验较为轻便，适合在现场
进行，同时由于对试件要求不高，不需要使用专门的机
械设备进行加工，能以较低的成本在现场快速灵活地进
行，也能完成常规试验中不支持的样品或强度很低、风
化程度较为严重的特殊岩石的试验测试。
该桥梁采用不同方法实测结果和综合分析结果为：
全风化黏土，其重型动力触探结果为0.18MPa，轻型动力
触探结果为0.20MPa，经综合分析，将容许承载力确定为
0.18MPa；强风化黏土室内试验结果为0.3～0.5MPa，重
型动力触探结果为0.29MPa，轻型触探结果为0.28MPa，
岩土点荷载试验结果为0.3～0.5MPa，经综合分析，将容
许承载力确定为0.28MPa；中风化黏土室内试验结果为
0.5～0.8MPa，重型动力触探结果为0.41MPa，轻型触探结
果为0.42MPa，现场荷载试验结果为0.4～0.6MPa，岩土点
荷载试验结果为0.6～0.9MPa，经综合分析，将容许承载力
确定为0.4MPa；微风化黏土室内试验结果为0.8～1.2MPa，
现场荷载试验结果为0.8MPa，岩土点荷载试验结果为
0.8～1.2MPa，经综合分析，将容许承载力确定为0.8MPa。
在全风化与强风化黏土当中，动力触探的试验方法经
验较丰富，获得的测试结果比较可靠；在中风化与微风化
黏土当中，由于室内试验与岩土点荷载试验两种方法所得
结果存在一定误差，由于这一岩层为持力层，应在现场荷
载试验基础上采用其他方法予以辅助，以保证测试结果的
准确性。目前，以上分析结果已经被工程设计单位正式使
用，保障了施工顺利完成，且安全可靠、质量合格，可为
相关工程提供参考。
4 结语
综上所述，通过使用不同试验检测方法，并借鉴其他
同类工程相关经验，可在保证合理性与可靠性的基础上确
定桥梁工程地基承载力，确保其分析结果的准确度，为日
后的桥梁工程施工提供参考借鉴，以实现预期的质量与安
全目标。
参考文献：
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[2] 何钦宪. 道路桥梁路基工程的试验检测方法研究[J]. 四川
水泥，2019（5）：26.
（下转第136页）
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心板桥加固技术的特点进行对比分析，具体内容见如表1。
（1）受力性能方面：夹梁法是通过钢横梁增强空心板
各板之间的横向连接作用，使空心板受到的力可以均匀传
递到其他空心板上，从本质上解决了空心板桥单板受力的
问题。而体外预应力加固法
[4]
、增大截面和配筋法、碳纤维
加固法
[5]
、粘贴钢板法都是单纯的从提高空心板单板的承载
能力着手，对于单板受力的问题未得到有效改善。
（2）是否改变原结构方面：夹梁法并未改变空心板
的截面尺寸，未改变原结构，依然保留了原结构本身的特
点。而体外预应力加固法、粘贴钢板法、增加截面和配筋
法、碳纤维加固法都在原结构截面的基础上增加了配筋。
粘贴钢板法、增加截面和配筋法改变了原结构的截面特
性。改变结构体系法同样改变了结构的受力特性。
（3）对结构的损伤方面：夹梁法的整个施工过程中，
钢横梁是采用通过铰缝的螺杆连接，并未对空心板结构产
生损伤；体外预应力加固法则需要将预应力钢绞线固定在
空心板上，需在板上打孔；粘贴钢板法中，钢板需要通过
螺钉的锚固作用固定在空心板板底；改变结构体系法是通
过新加桥墩改变桥梁跨径，在新增墩顶处需增设连续钢
筋，这些加固方法都对空心板结构损伤较大。
（4）经济性方面：夹梁法施工过程简单，钢梁安装方
便，成本较低，总体来说，夹梁法较经济。体外预应力加
固法是通过预应力控制张拉强度，技术复杂、成本较高；
增大截面法为桥面下作业，遇到高墩桥梁则施工困难、周
期沿长，且基本都为湿作业施工，故成本较高；由于碳纤
维本身价格昂贵，碳纤维加固法成本较高；改变结构体系
加固法为改变原桥梁跨径，施工周期长，施工期间道路不
能通行，成本相对较高。
4 结论
（1）与现有空心板桥加固技术进行优缺点对比分析，
如体外预应力加固法、粘贴钢板法、增大截面和配筋加固
法等，这些方法的目的都是提高单个空心板梁的承载能
力，桥梁单板受力的问题未得到有效解决。
（2）夹梁法加固空心板桥的效果显著，其主要是通过
增强空心板桥的横向整体性，使空心板桥可整体受力，达
到提高空心板桥承载能力的目的，该技术从本质上解决了
空心板桥单板受力的问题。
参考文献：
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缝分析[J]. 重庆交通学院学报，2005（2）：8-11.
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及其加固处治研究[J]. 华中科技大学学报（自然科学
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西安：长安大学，2012．
[4] 祁巍. 碳纤维布加固空心板受力性能分析与试验研究[D].
长沙：长沙理工大学，2009．
表1 加固方案优缺点对比分析表
体外预应力加固法增大截面和配筋法粘贴钢板法碳纤维加固法改变结构体系法夹梁法
优点
封闭结构裂缝；改善和调
整原结构的受力；施工时
对桥梁运营影响较小
封闭原结构裂缝，提高桥梁
的耐久性；改善和调整结构
的受力，提高承重结构的刚
度与抗裂性能
操作简单；能在短期
内完成加固工程
强度高；不增加恒载及尺
寸；施工简便；有效地封
闭混凝土的裂缝；具有优
良的耐化学腐蚀性
有效的减小了梁的
内力或应力；加固
后为永久设施，后
期的养护费用较低
构造简单、经济；
质量易于保证；
施工安全、方便；
机械设备要求较
低；结构稳定
缺点
预应力筋长期暴露在外界
环境中，容易锈蚀；在外
界条件干扰下，容易造成
预应力筋断裂；施工工艺
复杂，养护费用高
湿作业工作量大；养护期较
长；对结构外观和净空有影
响；需在梁底作业，对于高
墩桥梁施工极其不便，难以
保证施工质量
改变主梁截面尺寸；
螺栓对主梁造成一定
损伤；增加主梁自
重；抗侵蚀能力弱，
桥梁的可靠性降低
成本较高；对粘贴剂和粘
贴工艺要求较高；对结构
承载能力的提高有限；对
结构的延性破坏加大
减小桥下净空高
度；需桥下施工，
影响通航和排洪；
施工工艺复杂
抗雨水侵蚀能力较
弱，要做好钢横梁
防锈工作
[3] 杨明. 道路桥梁路基工程的试验检测方法及特征[J]. 交通
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[4] 张玉荣，卢世衡. 道路桥梁路基工程的试验检测方法研
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