第六章 旁压试验

旁压试验

第六章 旁压试验

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旁压试验第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 测试原理与测试设备 测试步骤 测试数据处理 测试精度影响因素 测试结果的应用

旁压试验

旁压测试 (PMT: pressuremeter test)是利用钻 ) 孔做的原位横 向载荷试验， 向载荷试验， 是工程勘察中 的一种常用原 位测试技术。 位测试技术。

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测试原理：通过旁压器在竖直的孔内加压， 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， 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， 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， 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 应变关系曲线。 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。 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， 优点：可在不同深度上进行测试，所求基本承 载力精度高。 载力精度高。 缺点：受成孔质量影响大， 缺点：受成孔质量影响大，在软土中测试精度 不高。 不高。

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旁压试验第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 测试设备 测试步骤 测试数据处理 测试精度影响因素 测试结果的应用

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分为两类： 分为两类： 预钻式旁压仪 自钻式旁压仪 预钻式旁压仪由 部分 预钻式旁压仪由4部分 预钻式旁压仪由 组成 1.旁压器 旁压器 2.压力和体积控制箱 压力和体积控制箱 3.管路系统 管路系统 4.成孔工具等 成孔工具等

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旁压器是旁压 仪中的最重要 部件， 部件，由圆形 金属骨架和包 在其外的橡皮 膜组成。 膜组成。 分为三个腔 中间为主腔 (测试腔) 测试腔) 上、下为护腔

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水箱 低压表 低压 表阀 中 腔 注 水 阀 注水阀 调 压 阀 测 辅 手动加压阀 中压表

水箱 加压 注 注 水 水 管 管2 1

氮气加压阀

中压表 减压阀 高压表 氮气加压阀

排水阀

管

管

中压表

旁 压 器

导 压 管3

导 压 管4

测 管 阀

调 零 阀

辅 管 阀

储 气 罐

手 动 加 压

高 压 氮 气 源

注：

快速接头 变形量测装置 加压稳压装置

旁压器

PY-2型旁压仪管路(结构)图 型旁压仪管路(结构) 型旁压仪管路

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旁压试验第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 概述 测试设备 测试步骤 测试数据处理 测试精度影响因素 测试结果的应用

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1、仪器校正(率定) 、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。 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。 器综合变形的率定。 1)弹性膜约束力的率定 弹性膜约束力的率定 方法： 方法：旁压器竖立于地 面，让弹性膜在自由膨 胀状态下率定， 胀状态下率定，对弹性 膜分级加压， 膜分级加压，稳定后读 取测管水位下降值。 取测管水位下降值。绘 曲线。 制P-V(S)曲线。 曲线

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2)仪器综合变形的率定 仪器综合变形的率定 在压力作用下，连接控制箱和旁压器的管路会膨胀， 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。 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， 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。 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α

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2. 开孔至预定深度以下 开孔至预定深度以下35cm处 处 3. 把旁压器放入孔中 4. 测试 分级加压， 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 5. 终止试验 标准为： 压力达到仪器的最大额定值 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 测管水位下降值接近最大容许值 (S≤35cm) ≤ )

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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； )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 )必须保证旁压器三腔都位于同一土层中， 在强度差异较大的土层中； 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； )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； )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； )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 )将快速接头取下后，应立即套上保护套罩， 进入管道中，使仪器损坏； 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； )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 )若旁压仪长时间不用，应排尽水箱、 器的水

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1. 绘制弹性膜约束曲线和仪器综合变形曲线

2. 数据校正 把测试

数据Pm, Sm校正为P, S 把测试数据 校正为

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1)

P = Pm + Pw Pi Pm - 压力表读数(kPa);

(5 - 23) Pw - 静水压力(kPa);

式中 : P - 校正后的压力(kPa); P i -弹性膜约束曲线上与测管水位下降值对应 的弹性膜约束力(kPa)

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例如： 例如：P(kPa) Pm(kPa) 0 Pw 25 50 100 . . Pt=Pm+Pw 0 13 38 63 113 . . 8 31 44 57 . . 5 7 19 56 . . Pi P Sm(3min) 0.0 0.2 1.8 4.1 7.0 . . 0.026 0.076 0.126 0.226 . . 0.174 1.724 3.974 6.774 . . S(cm) Si=(Pm+Pw)α S

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2)

S = S m ( Pm + Pw )α

(5 - 26)

式中 : S - 校正后的测管水位下降值(cm); S m - 实测测管水位下降值(cm);

α - 仪器综合变形校正系数(cm/kPa)

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例如： 例如：P(kPa) Pm(kPa) 0 Pw 25 50 100 . . Pt=Pm+Pw 0 13 38 63 113 . . 8 31 44 57 . . 5 7 19 56 . . Pi P Sm(3min) 0.0 0.2 1.8 4.1 7.0 . . 0.026 0.076 0.126 0.226 . . 0.174 1.724 3.974 6.774 . . S(cm) Si=(Pm+Pw)α S

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3. 绘制旁压测试曲线(如图5-23) 绘制旁压测试曲线(如图 ) 曲线可以分为三部分： 曲线可以分为三部分： 1)第一曲线段 第一曲线段 2)直线段 直线段 3)尾段曲线段 3)尾段曲线段 两个特征点： 两个特征点： PL,Pf P0(静止土压力) 静止土压力)

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