第六章-旁壓試驗(yàn)

第六章旁壓試驗(yàn)旁壓試驗(yàn)第一節(jié)概述第二節(jié)測試原理與測試設(shè)備第三節(jié)測試步驟第四節(jié)測試數(shù)據(jù)處理第五節(jié)測試精度影響因素第六節(jié)測試結(jié)果的應(yīng)用旁壓測試（PMT:pressuremetertest）是利用鉆孔做的原位橫向載荷試驗(yàn)，是工程勘察中的一種常用原位測試技術(shù)。測試原理：通過旁壓器在豎直的孔內(nèi)加壓，使旁壓膜膨脹，并由旁壓膜將壓力傳給周圍土體，使土體產(chǎn)生變形直至破壞，并通過量測裝置測出施加的壓力和土體變形之間的關(guān)系，然后繪制應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系曲線。根據(jù)這種關(guān)系對孔周所測土體的承載力、變形性質(zhì)等進(jìn)行評價(jià)。優(yōu)點(diǎn)：可在不同深度上進(jìn)行測試，所求基本承載力精度高。缺點(diǎn)：受成孔質(zhì)量影響大，在軟土中測試精度不高。旁壓試驗(yàn)第一節(jié)概述第二節(jié)測試設(shè)備第三節(jié)測試步驟第四節(jié)測試數(shù)據(jù)處理第五節(jié)測試精度影響因素第六節(jié)測試結(jié)果的應(yīng)用分為兩類：預(yù)鉆式旁壓儀自鉆式旁壓儀預(yù)鉆式旁壓儀由4部分組成1.旁壓器2.壓力和體積控制箱3.管路系統(tǒng)4.成孔工具等旁壓器是旁壓儀中的最重要部件，由圓形金屬骨架和包在其外的橡皮膜組成。分為三個(gè)腔中間為主腔（測試腔）上、下為護(hù)腔PY-2型旁壓儀管路（結(jié)構(gòu)）圖

旁壓試驗(yàn)第一節(jié)概述第二節(jié)測試設(shè)備第三節(jié)測試步驟第四節(jié)測試數(shù)據(jù)處理第五節(jié)測試精度影響因素第六節(jié)測試結(jié)果的應(yīng)用1、儀器校正（率定）

率定旁壓儀的目的是為了校正彈性膜和管路系統(tǒng)所引起的壓力損失或體積損失。分為旁壓器彈性膜約束和旁壓器綜合變形的率定。1)彈性膜約束力的率定方法：旁壓器豎立于地面，讓彈性膜在自由膨脹狀態(tài)下率定，對彈性膜分級加壓，穩(wěn)定后讀取測管水位下降值。繪制P-V(S)曲線。 在壓力作用下，連接控制箱和旁壓器的管路會(huì)膨脹，造成測管中液體的體積損失，所以要進(jìn)行綜合變形的率定。 方法：將旁壓器放在無縫鋼管或有機(jī)玻璃管內(nèi)，使旁壓器的橫向變形受到約束，分級加壓，測量管路變形與壓力的關(guān)系。求儀器綜合變形校正系數(shù)

2)儀器綜合變形的率定開孔至預(yù)定深度以下35cm處把旁壓器放入孔中測試

分級加壓，記錄測管中的水位下降值

注意加壓等級和變形穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)終止試驗(yàn)

標(biāo)準(zhǔn)為：a.壓力達(dá)到儀器的最大額定值

b.測管水位下降值接近最大容許值 （S35cm）注意事項(xiàng)（1）鉆孔結(jié)束后，應(yīng)將旁壓器盡快放入孔中的預(yù)定深度；（2）必須保證旁壓器三腔都位于同一土層中，不應(yīng)該放置在強(qiáng)度差異較大的土層中；（3）注水時(shí)，測管的水位絕對不可超過最高刻度線；（4）測試時(shí)，不得使用雜質(zhì)水，應(yīng)使用蒸溜水或冷開水；（5）不能任意將旁壓器裸露放置；（6）將快速接頭取下后，應(yīng)立即套上保護(hù)套罩，嚴(yán)防泥沙進(jìn)入管道中，使儀器損壞；（7）不得任意拆卸調(diào)壓閥，以防其精度降低；（8）若旁壓儀長時(shí)間不用，應(yīng)排盡水箱、管路系統(tǒng)和旁壓器的水旁壓試驗(yàn)第一節(jié)概述第二節(jié)測試設(shè)備第三節(jié)測試步驟第四節(jié)測試數(shù)據(jù)處理第五節(jié)測試精度影響因素第六節(jié)測試結(jié)果的應(yīng)用繪制彈性膜約束曲線和儀器綜合變形曲線數(shù)據(jù)校正

把測試數(shù)據(jù)Pm,Sm校正為P,SP(kPa)S(cm)Pm(kPa)Pt=Pm+PwPiPSm(3min)Si=(Pm+Pw)

S000.0Pw13850.20.026080.0761.724506344194.10.1263.974100..113..57..56..7.0..0.226..6.774..例如：P(kPa)S(cm)Pm(kPa)Pt=Pm+PwPiPSm(3min)Si=(Pm+Pw)

S000.0Pw13850.20.026080.0761.724506344194.10.1263.974100..113..57..56..7.0..0.226..6.774..例如：繪制旁壓測試曲線（如圖5-23）

曲線可以分為三部分：

1)第一曲線段

2)直線段

3)尾段曲線段

兩個(gè)特征點(diǎn)：

PL，Pf

P0（靜止土壓力）旁壓試驗(yàn)第一節(jié)概述第二節(jié)測試設(shè)備第三節(jié)測試步驟第四節(jié)測試數(shù)據(jù)處理第五節(jié)測試精度影響因素第六節(jié)測試結(jié)果的應(yīng)用1、成孔質(zhì)量（這對于預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)來說是非常重要）軟土的擾動(dòng)對測試結(jié)果的影響很大，必須根據(jù)土類選擇不同的鉆孔方法成孔應(yīng)該是垂直，且其直徑與旁壓器吻合的好。加壓方式

分為加壓速率與加壓等級兩個(gè)方面加壓等級一般按預(yù)估土的臨塑壓力或極限壓力而定，為它們的1/8—1/12加荷速率反映了不同的試驗(yàn)條件，如排水或不排水快速法：1、2、3min慢速法：5、10min不同的加壓速率對臨塑荷載影響不大，而對于極限荷載影響比較大。旁壓器的有效長(l)、徑(D)比是設(shè)計(jì)旁壓器的關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)單腔式有效長徑比為10時(shí)，與三腔式旁壓器所取得變形模量的結(jié)果沒有明顯的差別，但單腔式的臨塑壓力和極限壓力則偏小。3.旁壓器構(gòu)造和規(guī)格在均質(zhì)土層中測試，Pf自地表向下逐漸增大，當(dāng)超過一定深度后，才趨近一個(gè)常數(shù)值，這個(gè)土層表面一定深度就稱為臨界深度。

砂土中表現(xiàn)明顯，臨界深度隨砂土密實(shí)度的增加而增加，一般為1~3m。在臨界深度內(nèi)，由于地面是臨空面，土體可以產(chǎn)生較明顯的垂向變形，而在臨界深度以下，因上覆土層壓力加大，限制了垂向變形，基本上只有徑向變形。4.旁壓測試臨界深度的影響旁壓試驗(yàn)第一節(jié)概述第二節(jié)測試設(shè)備第三節(jié)測試步驟第四節(jié)測試數(shù)據(jù)處理第五節(jié)測試精度影響因素第六節(jié)測試結(jié)果的應(yīng)用1、確定地基土的承載力2、確定單樁的軸向承載力

旁壓器周圍的土體受的作用為剪切為主，與樁的作用機(jī)理相近3、確定地基土層旁壓模量

地基土層旁壓模量是反映土層中應(yīng)力和體積變形（可表達(dá)為應(yīng)變的形式）之間的關(guān)系的一個(gè)重要指標(biāo)，代表地基土水平方向的變形性質(zhì)。根據(jù)Lamé提出的柱穴擴(kuò)張理論，有又有試驗(yàn)實(shí)測孔穴體積變化引起的徑向位移為：令r=旁壓曲線直線段中點(diǎn)對應(yīng)的rm，則合并上面兩式：又根據(jù)彈性理論剪切模量和彈性模量的關(guān)系式：4、確定地基土