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第六章旁压试验 1 旁压试验 第一节概述第二节测试原理与测试设备第三节测试步骤第四节测试数据处理第五节测试精度影响因素第六节测试结果的应用 2 旁压测试 PMT pressuremetertest 是利用钻孔做的原位横向载荷试验 是工程勘察中的一种常用原位测试技术 3 测试原理 通过旁压器在竖直的孔内加压 使旁压膜膨胀 并由旁压膜将压力传给周围土体 使土体产生变形直至破坏 并通过量测装置测出施加的压力和土体变形之间的关系 然后绘制应力 应变关系曲线 根据这种关系对孔周所测土体的承载力 变形性质等进行评价 优点 可在不同深度上进行测试 所求基本承载力精度高 缺点 受成孔质量影响大 在软土中测试精度不高 4 旁压试验 第一节概述第二节测试设备第三节测试步骤第四节测试数据处理第五节测试精度影响因素第六节测试结果的应用 5 分为两类 预钻式旁压仪自钻式旁压仪预钻式旁压仪由4部分组成1 旁压器2 压力和体积控制箱3 管路系统4 成孔工具等 6 旁压器是旁压仪中的最重要部件 由圆形金属骨架和包在其外的橡皮膜组成 分为三个腔中间为主腔 测试腔 上 下为护腔 7 PY 2型旁压仪管路 结构 图 8 旁压试验 第一节概述第二节测试设备第三节测试步骤第四节测试数据处理第五节测试精度影响因素第六节测试结果的应用 9 1 仪器校正 率定 率定旁压仪的目的是为了校正弹性膜和管路系统所引起的压力损失或体积损失 分为旁压器弹性膜约束和旁压器综合变形的率定 1 弹性膜约束力的率定方法 旁压器竖立于地面 让弹性膜在自由膨胀状态下率定 对弹性膜分级加压 稳定后读取测管水位下降值 绘制P V S 曲线 10 在压力作用下 连接控制箱和旁压器的管路会膨胀 造成测管中液体的体积损失 所以要进行综合变形的率定 方法 将旁压器放在无缝钢管或有机玻璃管内 使旁压器的横向变形受到约束 分级加压 测量管路变形与压力的关系 求仪器综合变形校正系数 2 仪器综合变形的率定 11 开孔至预定深度以下35cm处把旁压器放入孔中测试分级加压 记录测管中的水位下降值注意加压等级和变形稳定标准终止试验标准为 a 压力达到仪器的最大额定值b 测管水位下降值接近最大容许值 S 35cm 12 注意事项 1 钻孔结束后 应将旁压器尽快放入孔中的预定深度 2 必须保证旁压器三腔都位于同一土层中 不应该放置在强度差异较大的土层中 3 注水时 测管的水位绝对不可超过最高刻度线 4 测试时 不得使用杂质水 应使用蒸溜水或冷开水 5 不能任意将旁压器裸露放置 6 将快速接头取下后 应立即套上保护套罩 严防泥沙进入管道中 使仪器损坏 7 不得任意拆卸调压阀 以防其精度降低 8 若旁压仪长时间不用 应排尽水箱 管路系统和旁压器的水 13 旁压试验 第一节概述第二节测试设备第三节测试步骤第四节测试数据处理第五节测试精度影响因素第六节测试结果的应用 14 绘制弹性膜约束曲线和仪器综合变形曲线数据校正把测试数据Pm Sm校正为P S 15 16 例如 18 19 例如 20 绘制旁压测试曲线 如图5 23 曲线可以分为三部分 1 第一曲线段2 直线段3 尾段曲线段两个特征点 PL PfP0 静止土压力 21 旁压试验 第一节概述第二节测试设备第三节测试步骤第四节测试数据处理第五节测试精度影响因素第六节测试结果的应用 22 1 成孔质量 这对于预钻式旁压试验来说是非常重要 软土的扰动对测试结果的影响很大 必须根据土类选择不同的钻孔方法成孔应该是垂直 且其直径与旁压器吻合的好 23 加压方式分为加压速率与加压等级两个方面加压等级一般按预估土的临塑压力或极限压力而定 为它们的1 8 1 12加荷速率反映了不同的试验条件 如排水或不排水快速法 1 2 3min慢速法 5 10min不同的加压速率对临塑荷载影响不大 而对于极限荷载影响比较大 24 旁压器的有效长 l 径 D 比是设计旁压器的关键参数 当单腔式有效长径比为10时 与三腔式旁压器所取得变形模量的结果没有明显的差别 但单腔式的临塑压力和极限压力则偏小 3 旁压器构造和规格 25 在均质土层中测试 Pf自地表向下逐渐增大 当超过一定深度后 才趋近一个常数值 这个土层表面一定深度就称为临界深度 砂土中表现明显 临界深度随砂土密实度的增加而增加 一般为1 3m 在临界深度内 由于地面是临空面 土体可以产生较明显的垂向变形 而在临界深度以下 因上覆土层压力加大 限制了垂向变形 基本上只有径向变形 4 旁压测试临界深度的影响 26 旁压试验 第一节概述第二节测试设备第三节测试步骤第四节测试数据处理第五节测试精度影响因素第六节测试结果的应用 27 1 确定地基土的承载力2 确定单桩的轴向承载力旁压器周围的土体受的作用为剪切为主 与桩的作用机理相近 28 3 确定地基土层旁压模量地基土层旁压模量是反映土层中应力和体积变形 可表达为应变的形式 之间的关系的一个重要指标 代表地基土水平方向的变形性质 根据Lam 提出的柱穴扩张理论 有 又有试验实测孔穴体积变化引起的径向位移为 29 令r 旁压曲线直线段中点对应的rm 则 合并上面两式 30 又根据弹性理论剪切模量和弹性模量的关系式 31 4 确定地基土的