4.7旁壓試驗?zāi)夸浥詨簝x試驗是在現(xiàn)場鉆孔中進行的一種水平向荷載試驗。具體試驗方法是將一個圓柱形的旁壓器放到鉆孔內(nèi)設(shè)計標(biāo)高，加壓使得旁壓器橫向膨脹，根據(jù)試驗的讀數(shù)可以得到鉆孔橫向擴張的體積-壓力或應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，據(jù)此可用來估計地基承載力，測定土的強度參數(shù)、變形參數(shù)、基床系數(shù)，估算基礎(chǔ)沉降、單樁承載力與沉降。1.概述旁壓試驗于1930年起源于德國，最初是在鉆孔內(nèi)進行側(cè)向載荷試驗的儀器，這也就是最早的單腔式旁壓儀。1957年，法國工程師路易斯-梅納研制成功三腔式旁壓儀?，F(xiàn)在旁壓儀器包括預(yù)鉆式、自鉆式和壓入式三種，國內(nèi)國外都是以預(yù)鉆式為主預(yù)鉆式旁壓儀的原理是預(yù)先用鉆具鉆出一個符合要求的垂直鉆孔，將旁壓器放入鉆孔內(nèi)的設(shè)計標(biāo)高，然后進行旁壓試驗。自鉆式旁壓儀是將旁壓儀設(shè)備和鉆機一體化，將旁壓器安裝在鉆桿上，在旁壓器的端部安裝鉆頭，鉆頭在鉆進時，將切碎的土屑從旁壓器(鉆桿)的空心部位用泥漿帶走，至預(yù)定標(biāo)高后進行旁壓試驗。自鉆式旁壓試驗的優(yōu)越性就是最大限度地保證了地基土的原狀性。1.概述壓入式旁壓試驗又分為圓錐壓入式和圓筒壓入式，都是用靜力將旁壓器壓入指定的試驗深度進行試驗，壓入式旁壓試驗在壓入過程中對周圍有擠土效應(yīng)，對試驗結(jié)果有一定的影響，目前，國際上出現(xiàn)一種將旁壓腔與靜力觸探探頭組合在一起的儀器，在靜力觸探試驗的過程中可隨時停止貫入進行旁壓試驗，從旁壓試驗的角度，這應(yīng)屬于壓入式。1.概述預(yù)鉆式旁壓試驗適用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、殘積土、極軟巖和軟巖。自鉆式旁壓試驗適用于粘性土、粉土、砂土，尤其適用于軟土。1.概述儀器名稱型號廠家配置價格(萬元)特點梅納旁壓儀G-AM法國APAGEO比較煩瑣,不詳細列舉.主要包括:讀數(shù)儀(主機),探頭,壓力源(氮氣瓶),連接管路.(數(shù)據(jù)采集,分析,打印)選配.16使用廣泛,知名度高,性能穩(wěn)定.功能齊全.壓力能達到10MPa,但最進該廠家提供儀器質(zhì)量有所下降.鉆孔旁壓儀ELASTMETER-2日本OYO讀數(shù)儀,探頭,手動壓力泵.連接管路,標(biāo)定筒和工具箱.自動采集和數(shù)據(jù)分析(選配)40試驗壓力大(做巖石),能達到20MPa,可以隨鉆測量和預(yù)鉆測量,性能超穩(wěn)定,完全適應(yīng)惡劣環(huán)境.孔徑范圍大鉆孔旁壓儀LLTTYPE-M日本OYO同上.40壓力范圍小2.5MPa,使用于軟土.個人感覺實用性不大,國產(chǎn)完全可以取代.同ELASTER-2使用液壓源鉆孔旁壓儀

TEXAM加拿大ROCTEST壓力表和壓力源油罐,探頭,管路,工具包和防凍液19儀器配件齊全,設(shè)計新穎,更為輕便,完全水壓.自鉆式旁壓儀MarkVIIId3臂式英國cambridge包括自鉆旁壓組件,鉆進設(shè)備和用于回旋鉆進的附件.226(包括廠家調(diào)試和培訓(xùn))適用于軟土,沙土等成孔質(zhì)量不佳的旁壓試驗.旁壓儀PY-3江蘇省溧陽縣儀器廠

/溫州也有一家,但不知道廠家名配置同梅納旁壓儀差不多,但是配件很多.備用件也很多.6數(shù)字顯示,自動記錄,價格便宜,但是壓力只能做到5MPa,而且做不了深孔試驗.旁壓試驗可理想化為圓柱孔穴擴張課題，為軸對稱平面應(yīng)變問題。典型的旁壓曲線(壓力P-體積變化量V曲線或壓力p-測管水位下降值S)可分為三段，

I段〔曲線AB):初步階段，反映孔壁受擾動土的壓縮;II段(直線BC):似彈性階段，壓力與體積變化量大致成直線關(guān)系;III段(曲線CD):塑性階段，隨著壓力的增大，體積變化量逐漸增加，最后急劇增大，達到破壞。

I-II段的界限壓力相當(dāng)于初始水平壓力po,II-III段的界限壓力相當(dāng)于臨塑壓力pf,III段末尾漸近線的壓力為極限壓力Pl。2.試驗基本原理VABCDplpfpopIIIIII依據(jù)旁壓曲線似彈性階段(BC段)的斜率，由圓柱擴張軸對稱平面應(yīng)變的彈性理論解，可得旁壓模量EM,和旁壓剪切模量GM。2.試驗基本原理工作時，由加壓裝置將較低的氣壓轉(zhuǎn)換為較高壓力的水壓。并通過高壓導(dǎo)管傳至旁壓器，使彈性膜膨脹導(dǎo)致地基孔壁受壓而產(chǎn)生相應(yīng)的變形。根據(jù)所測結(jié)果，得到壓力p和位移值S間的關(guān)系,即旁壓曲線。從而得到地基土層的臨塑壓力，極限壓力、旁壓模量等有關(guān)土力學(xué)指標(biāo)。2.試驗基本原理3.1預(yù)鉆式旁壓儀預(yù)鉆式旁壓儀由旁壓器、控制單元和管路三部分組成。

3.2自鉆式旁壓儀自鉆式旁壓儀通常由三部分組成:包含自鉆機構(gòu)的探頭部分;設(shè)置在地面的控制單元;連接控制單元和探頭的管路部分。3.試驗儀器設(shè)備與安裝

(1)旁壓器旁壓器是對孔壁土(巖)體直接施加壓力的部分，是旁壓儀最重要的部件。它由金屬骨架、密封的橡皮膜和膜外護鎧組成。旁壓器分單腔式和三腔式兩種，目前常用的是三腔式。三腔式旁壓器由測量腔(中腔)和上下兩個護腔構(gòu)成。測量腔和護腔互不相通，但兩個護腔是互通的，并把測量腔夾在中間。試驗時有壓介質(zhì)(水或油)從控制單元通過中間管路系統(tǒng)進入測量腔，使橡皮膜沿徑向膨脹，孔周土(巖)體受壓呈圓柱形擴張，從而可以量測孔壁壓力與鉆孔體積變化的關(guān)系。3.1預(yù)鉆式旁壓儀

(2)控制單元控制單元位于地表，通常是設(shè)置在三腳架上的一個箱式結(jié)構(gòu)。其功能是控制試驗壓力和測讀旁壓器體積(應(yīng)變)的變化。一般由壓力源(高壓氮氣瓶)、調(diào)壓器、測管、水箱、各類閥門、壓力表、管路和箱式結(jié)構(gòu)架等組成。3.1預(yù)鉆式旁壓儀

(3)管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)是用于連接旁壓器和控制單元、輸送和傳遞壓力與體積信息的系統(tǒng)，通常包括氣路、水(油)路和電路。3.1預(yù)鉆式旁壓儀自鉆的原理是把裝有旁壓器的薄壁取樣器用某一速率壓入土中，同時用幾個轉(zhuǎn)動的刀片將進入取樣器內(nèi)的土芯弄碎，形成鉆屑，鉆屑因刀片標(biāo)高處射出的液體作用而變成懸浮液，從旁壓器的中央通過鉆桿空心孔排到地面。3.2自鉆式旁壓儀一、試驗前準(zhǔn)備工作二、儀器校正三、預(yù)鉆成孔4.技術(shù)要求與試驗方法使用前，必須熟悉儀器的基本原理、管路圖和各閥門的作用，并按下列步驟做好準(zhǔn)備工作:1.向水箱注滿蒸餾水或干凈的冷開水。

2.連通管路。

3.注水:打開高壓氣瓶閥門并調(diào)節(jié)其上減壓器，使其輸出壓力為0.15MPa左右。。

4.調(diào)零:把旁壓器垂直提高，使其測試腔的中點與目測管"0"刻度相起平。

5.檢查傳感器和記錄儀的連接等是否處于正常工況。并設(shè)置好試驗時間標(biāo)準(zhǔn)。一、試驗前準(zhǔn)備工作試驗前，應(yīng)對儀器進行彈性膜(包括保護套)約束力校正和儀器綜合變形校正，具體項目按下列情況確定:彈性膜約束力校正方法是:將旁壓器豎立地面，按試驗加壓步驟適當(dāng)加壓(0.05MPa左右即可)使其自由膨脹。先加壓，當(dāng)測水管水位降至近36cm時，退壓至零，如此反復(fù)5次以上。再進行正式校正，其具體操作、觀測時間等均按上述正式試驗步驟進行。壓力增量采用10kPa，按1min的相對穩(wěn)定時間測記壓力及水位下降值，并據(jù)此繪制彈性膜約束力校正曲線圖，如圖所示。二、儀器校正儀器三綜合三變形三校正三方法三是:聯(lián)接三好合三適長三度的三導(dǎo)管三，注三水至三要求三高度三后，三將旁三壓器三放入三校正三筒內(nèi)三，在三旁壓三器受三到剛?cè)韵奕频娜隣顟B(tài)三下進三行。三按試三驗加三壓步三驟對三旁壓三器加三壓，三壓力三增量三為10三0k三Pa三,逐級三加壓三至80三0三kP三a以上三后，三終止三校正三試驗三。各三級壓三力下三的觀三測時三間等三均與三正式三試驗三一致三，根三據(jù)所三測壓三力與三水位三下降三值繪三制其三關(guān)系三曲線.曲線三應(yīng)為三一斜三線，三如圖三所示三。其直三線對P軸的三斜率△S/三△P即為三儀器三綜合變形三校正三系數(shù)a。二、三儀器三校正針對三不同三性質(zhì)三的土三層及三深度三，可三選用三與其三相應(yīng)三的提三土器三或與三其相三適應(yīng)三的鉆三機鉆三頭。三例如三，對三于軟三塑流三塑狀三態(tài)的三土層三，宜三選用三提土三器;對于三堅硬-可塑三狀態(tài)三的土三層，三可采三用勺三型鉆;對于三鉆孔三孔壁三穩(wěn)定三性差三的土三層，三宜采三用泥三漿護三壁鉆三進。孔徑三根據(jù)三土層三情況三和選三用的三旁壓三器外三徑確三定，三一般三要求三比所三用旁三壓器三外徑三大2-三3m三m為宜三，不三允許三過大三。鉆三孔深三度應(yīng)三以旁三壓器三測試三腔中三點處三為試三驗深三度。三、三預(yù)鉆三成孔三、三預(yù)鉆三成孔開孔三至預(yù)三定深三度以三下3三5cm處值得三注意三的是三，試三驗必三須在三同一三土層三，否三則，三不但三試驗三資料三難以三應(yīng)用三，且三當(dāng)上三、下三兩種三上層三差異三過大三時，三會造三成試三驗中三旁壓三器彈三性膜三的破三裂，三導(dǎo)致三試驗三失敗三。另三外。三鉆孔三中取三過土三樣或三進行三過標(biāo)三貫試三驗的三孔段三，由三于土三體已三經(jīng)受三到不三同程三度的三擾動三，不三宜進三行旁三壓試三驗。三、三預(yù)鉆三成孔成孔三后，三應(yīng)盡三快進三行試三驗。三壓力三增量三等級三和相三對穩(wěn)三定時三間(觀察三時間)標(biāo)準(zhǔn)三可根三據(jù)現(xiàn)三場情三況及三有關(guān)三旁壓三試驗三規(guī)程三選取三。其三中：三壓力三增量三建議三選取三預(yù)估三臨塑三壓力pf的1/三8-三1/三12三.如不三易預(yù)三估。三根據(jù)《P三Y型預(yù)三鉆式三旁壓三試驗三規(guī)程》，壓三力增三量可三參考三下表三確定三。四、三試驗各級三壓力三下的三觀測三時間三，可三根據(jù)三土的三特征三等具三體情三況。三采用1三mi三n或2m三in，按三下列三時間三順序三測記三測量三管的三水位三下降三值S。（1）觀三測時三間為1m三in時:1三5s三,3三0s三,6三0s三;（2）觀三測時三間為2m三in時:1三5s三,3三0s三,6三0s三,1三20三s.四、三試驗當(dāng)測三管水三位下三降接三近40三cm或水三位急三劇下三降無三法穩(wěn)三定時三，應(yīng)三立即三終止三試驗三，以三防彈三性膜三脹破三?？扇鶕?jù)三現(xiàn)場三情況三，采三用下三列方三法之三一終三止試三驗:四、三試驗（1）尚三需進三行試三驗時:當(dāng)試三驗深三度小三于2m三.可迅三速將三調(diào)壓三閥按三逆時三針方三向旋三至最三松位三置，三使所三加壓三力為三零。三利用三彈性三膜的三回彈三，迫三使旁三壓器三內(nèi)的三水回三至測三管，三取出三旁壓三器。（2）試三驗全三部結(jié)三束:利用三試驗三中當(dāng)三時系三統(tǒng)內(nèi)三的壓三力將三水排三凈后三旋松三調(diào)壓三閥。三導(dǎo)壓三管快三速接三頭取三下后三，應(yīng)三罩上三保護三套，三嚴(yán)防三泥沙三等雜三物帶三入儀三器管三道口三若準(zhǔn)三備較三長時三間不三使用三儀器三時，三須將三儀器三內(nèi)部三所有三水排三盡，三并擦三凈外三表，三放置三在陰三涼、三干燥三處。另外三，在三試驗三過程三中，三如由三于鉆三孔直三徑過三大或三被測三巖土三體的三彈性三區(qū)較三大時三，有三可能三發(fā)生三水量三不夠三的情三況，三即巖三土體三仍處三在彈三性區(qū)三域內(nèi)三，而三施加三壓力三尚遠三離儀三器最三大壓三力值三。且三位移三已達三到32三0m三m以上三，此三時,如要三繼續(xù)三試驗三，則三應(yīng)進三行補三水。四、三試驗在試三驗資三料整三理時三，應(yīng)三分別三對各三級壓三力和三相應(yīng)三的擴三張體三積(或徑三向增三量)進行三約束三力和三體積三校正三。5.資料三整理三與分三析=三0.三00三2P(kPa)S(cm)Pm(kPa)Pt=Pm+PwPiPSm(3min)Si=(Pm+Pw)S000.0Pw13850.20.026080.0761.724506344194.10.1263.974758852365.80.1765.62410011357567.00.2266.774.......繪制三旁壓三曲線用校三正后三的壓三力P和校三正后三的測三管水三位下三降值S，繪三制p-三S曲線三，即三旁壓三曲線三。曲三線的三作圖三可按三下列三步驟三進行:（1）定三坐標(biāo):選用三厘米三格記三錄紙三，以S三(c三m)為縱三坐標(biāo)三，1c三m代表5c三m水位三下降三值;以P為橫三坐標(biāo)三，比三例可三以自三行選三定。(2三)根據(jù)三校正三后各三級壓三力P和對三應(yīng)的三測管三水位三下降三值S，分三別將三其確三定在三選定三的坐三標(biāo)上三，然三后先三連直三線段三并兩三端延三長，三與縱三軸相三交的三截距三即為So三;再用三曲線三板連三曲線三部分三，定三出曲三線與三直線三段的三切點三，此三點為三直線三段的三終點三。5.資料三整理三與分三析成孔三質(zhì)量加壓三方式旁壓三儀構(gòu)三造和三規(guī)格旁壓三測試三臨界三深度三影響6.主要三影響三因素1、三成孔三質(zhì)量三（這三對于三預(yù)鉆三式旁三壓試三驗來三說是三非常三重要三）軟土三的擾三動對三測試三結(jié)果三的影三響很三大，三必須三根據(jù)三土類三選擇三不同三的鉆三孔方三法成孔三應(yīng)該三是垂三直，三且其三直徑三與旁三壓器三吻合三的好三。加壓三方式三分為三加壓三速率三與加三壓等三級兩三個方三面加壓三等級一般三按預(yù)三估土三的臨三塑壓三力或三極限三壓力三而定三，為三它們?nèi)?三/8—1/三12加荷三速率反映三了不三同的三試驗三條件三，如三排水三或不三排水快速三法：三1、三2、三3mi三n慢速三法：三5、三10mi三n不同三的加三壓速三率對三臨塑三荷載三影響三不大三，而三對于三極限三荷載三影響三比較三大。旁壓三器的三有效