旁压试验的详细解释解读
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第四章—旁压试验
12
二、试验的基本原理
（二）理论解释
旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张课题，为轴对称平 面应变问题。典型的旁压曲线(压力p－体积变化量V曲线或 压力p—用测管水位下降值S)见图，可分为三段：
典型的旁压曲线
13
二、试验的基本原理
（二）理论解释
I段(曲线AB)：初步阶段，反映孔壁扰动土的压缩与恢复； II段(直线BC)：似弹性阶段，压力与体积变化量大致成 直线关系， III段(曲线CD)：塑性阶段，随着压力的增大，体积变化 量逐渐增加到破坏。
17
三、试验的仪器设备
（一）预钻式旁压仪
国内使用的预钻式旁压仪有PY型和较新的PM型两种型号。 两种型号的旁压仪外形结构相似，技术指标略有差异。其 主要部件有：
1．旁压器
为圆柱形骨架，外部套有密封的弹性橡 皮膜。一般分上、中、下三个腔体．中腔为 主脏(测试腔，长250mm，初始体积为 491mm3)，上、下腔以金属管相连通，为保 护腔（各长100mm），与中腔隔离。
7
一、概述
（四）优缺点及适用性
1．适用土层： 适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩
等地层的测试。 2．优缺点： （1）预钻式旁压仪 优点：仪器比较简单、操作容易。 缺点：预先钻孔，孔壁土层中的天然应力卸除，加之 钻孔孔径与旁压器外径难以有效配合，土层的扰动在所难 免，使测试效果不太理想。
36
1．预钻式旁压仪
a线——正常的旁压曲线； b线——反映孔壁严重扰动，因 旁压器体积容量不够而迫使试验 终止； c线——反映孔径太大，旁压器 的膨胀量有相当一部分消耗在空 穴体积上，试验无法进行； d线——钻孔直径太小，或有缩 孔现象，试验前孔壁已受到挤压， 故曲线没有前段。
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二、试验的基本原理
（二）理论解释
旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张课题，为轴对称平 面应变问题。典型的旁压曲线(压力p－体积变化量V曲线或 压力p—用测管水位下降值S)见图，可分为三段：
典型的旁压曲线
13
二、试验的基本原理
（二）理论解释
I段(曲线AB)：初步阶段，反映孔壁扰动土的压缩与恢复； II段(直线BC)：似弹性阶段，压力与体积变化量大致成 直线关系， III段(曲线CD)：塑性阶段，随着压力的增大，体积变化 量逐渐增加到破坏。
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三、试验的仪器设备
（一）预钻式旁压仪
国内使用的预钻式旁压仪有PY型和较新的PM型两种型号。 两种型号的旁压仪外形结构相似，技术指标略有差异。其 主要部件有：
1．旁压器
为圆柱形骨架，外部套有密封的弹性橡 皮膜。一般分上、中、下三个腔体．中腔为 主脏(测试腔，长250mm，初始体积为 491mm3)，上、下腔以金属管相连通，为保 护腔（各长100mm），与中腔隔离。
7
一、概述
（四）优缺点及适用性
1．适用土层： 适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩
等地层的测试。 2．优缺点： （1）预钻式旁压仪 优点：仪器比较简单、操作容易。 缺点：预先钻孔，孔壁土层中的天然应力卸除，加之 钻孔孔径与旁压器外径难以有效配合，土层的扰动在所难 免，使测试效果不太理想。
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1．预钻式旁压仪
a线——正常的旁压曲线； b线——反映孔壁严重扰动，因 旁压器体积容量不够而迫使试验 终止； c线——反映孔径太大，旁压器 的膨胀量有相当一部分消耗在空 穴体积上，试验无法进行； d线——钻孔直径太小，或有缩 孔现象，试验前孔壁已受到挤压， 故曲线没有前段。
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第四章—旁压试验解析
I—II段的界限压力相当于初始水平压力p0，II一III段 的界限压力相当于临塑压力pf，III段末尾渐近线的压力为 极限压力pL。
14
依据旁压曲线似弹性阶段(BC段)的斜率，由圆柱扩
张轴对称平面应变的弹性理论解，可得旁压模量EM和旁
压剪切模量GM。
EM
2(1
μ)(Vc
V0
Vf 2
)Δp ΔV
4
一、概述
（二）旁压试验的发展
国际上：1956年，法国人梅那德首先创造出预钻式旁 压仪，在法国推广使用。至1966年进一步制成自钻式旁 压仪，进而在全世界得到普及。 我国：20世纪70年代仿制出预钻式及自钻式旁压仪。 在最近几十年，国内外岩土工程实践中得到迅速发展并 逐渐成熟。
5
一、概述
（三）旁压试验的分类
12
二、试验的基本原理
（二）理论解释
旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张课题，为轴对称平 面应变问题。典型的旁压曲线(压力p－体积变化量V曲线或 压力p—用测管水位下降值S)见图，可分为三段：
典型的旁压曲线
13
二、试验的基本原理
（二）理论解释
I段(曲线AB)：初步阶段，反映孔壁扰动土的压缩与恢复； II段(直线BC)：似弹性阶段，压力与体积变化量大致成 直线关系， III段(曲线CD)：塑性阶段，随着压力的增大，体积变化 量逐渐增加到破坏。
19
PM－1型旁压器的结构原理图
20
（一）预钻式旁压仪
2．变形量测装置 变形测量装置是测读和控制进入旁压器的水量，由
不锈钢储水筒、目测管、位移和压力传感器、显示记录 仪、精密压力表、同轴导压管及阀门等组成。测管和辅 管都是有机玻璃管，最小刻度1mm。 3．加压稳压装置
14
依据旁压曲线似弹性阶段(BC段)的斜率，由圆柱扩
张轴对称平面应变的弹性理论解，可得旁压模量EM和旁
压剪切模量GM。
EM
2(1
μ)(Vc
V0
Vf 2
)Δp ΔV
4
一、概述
（二）旁压试验的发展
国际上：1956年，法国人梅那德首先创造出预钻式旁 压仪，在法国推广使用。至1966年进一步制成自钻式旁 压仪，进而在全世界得到普及。 我国：20世纪70年代仿制出预钻式及自钻式旁压仪。 在最近几十年，国内外岩土工程实践中得到迅速发展并 逐渐成熟。
5
一、概述
（三）旁压试验的分类
12
二、试验的基本原理
（二）理论解释
旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张课题，为轴对称平 面应变问题。典型的旁压曲线(压力p－体积变化量V曲线或 压力p—用测管水位下降值S)见图，可分为三段：
典型的旁压曲线
13
二、试验的基本原理
（二）理论解释
I段(曲线AB)：初步阶段，反映孔壁扰动土的压缩与恢复； II段(直线BC)：似弹性阶段，压力与体积变化量大致成 直线关系， III段(曲线CD)：塑性阶段，随着压力的增大，体积变化 量逐渐增加到破坏。
19
PM－1型旁压器的结构原理图
20
（一）预钻式旁压仪
2．变形量测装置 变形测量装置是测读和控制进入旁压器的水量，由
不锈钢储水筒、目测管、位移和压力传感器、显示记录 仪、精密压力表、同轴导压管及阀门等组成。测管和辅 管都是有机玻璃管，最小刻度1mm。 3．加压稳压装置
7、旁压试验
图7－2 PM－1型旁压器的结构原理图
表7－1 PM－1型旁压器主要技术指标
二、自钻式旁压仪
自钻式旁压仪主要有英国剑桥型及法国道桥型。英 国剑桥型旁压仪由探头(包括钻进器和旁压器)、液压地 面升降架系统、钻进器的驱动系统、泥浆循环系统、压 力控制系统和数据采集系统等五部分组成。旁压器为单 腔，其中央为导水管用以疏导地下的泥浆。 此外，在弹性膜外加一层能扩张的金属保护套，见 图7-3。由地面的动力设备转动钻杆，回转带动钻进器转 动。在刃脚内破碎土体，并借循环水将切碎的土屑输送 到地面，旁压器下放至试验深度。钻进速度可以按土类 加以选定，对不同土类可按表7－2选择。
第7章 旁压试验
♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
第一节 概述 第二节 试验的基本原理 第三节 试验的仪器设备 第四节 试验方法及技术要求 第五节 资料整理及影响因素分析 第六节 成果分析与工程应用
第一节 概 述
一、旁压试验的定义 二、旁压试验的发展 三、旁压试验的分类 四、旁压试验的优缺点及适用性 五、旁压试验的目的
3．注水、排气：打开高压气瓶阀门并调节其上减压器， 使其输出压力为0.15MPa左右。将旁压器竖置于地面，阀 1置于注水加压位置，阀2置于注水位置，阀3置于排气位 置，阀4置于试验位置。 旋转调压阀手轮，给水箱施加0.15MPa左右的压力， 以水箱盖中的皮膜受力鼓起时为准，以加快注水速度。 当水上升至(或稍高于)目测管的“0”位时，关闭阀2、阀1， 旋松调压阀，打开水箱盖。在此过程中，应不断晃动拍 打导压管和旁压器，以排出管路中滞留的空气。
第 一 节 概 述
一、旁压试验的定义
（Pressuremeter
Test , PMT）
旁压试验（Pressuremeter Test）是将圆柱形旁压器放 入土中，向旁压器内充水(或气)并施加压力，利用旁压 器的扩张，对周围土施加均匀压力，测量压力与体积扩 张（径向变形）的关系，即可得地基土在水平方向上的 力 变关系 关系对地基土的 力（
岩土勘察技术——旁压试验
岩土勘察技术——旁压试验0 引言旁压仪试验是在现场钻孔中进行的一种水平向荷载试验，旁压试验原理是通过向圆柱形旁压器内分级充气加压，在竖直的孔内使旁压膜侧向膨胀，并由该膜将压力传递给周围的土体，使土体产生变形直至破坏，从而得到压力与扩张体积( 或径向位移)之间的关系，根据这种关系对地基土的承载力、变形性质进行评价。
旁压试验于1930年起源于德国，最初是在钻孔内进行侧向载荷试验的仪器，这也就是最早的单腔式旁压仪。
1957年，法国工程师路易斯-梅纳研制成功三腔式旁压仪，因其应用效果良好而推广普及到全世界。
旁压仪在我国已有40多年的应用历史，而在各类岩土工程中得到推广和应用还只是近20多年的事。
随着我国“十三五”规划及“一带一路”的实施，一些超大工程和高层建筑物日益增多，这些工程要求勘察能提供准确、可靠的地基岩土的物理力学参数。
旁压试验作为一种原位勘察测试技术，可以在不同深度的土层或软岩中进行测试，提供土层或软岩的有效力学参数；与室内试验相比，有快捷、省力而又经济的特点；同时旁压试验的机理也在几十年的发展中日趋完善。
这些是旁压试验在我国岩土工程中得以推广的原因。
目前，旁压试验已经应用到黄土地基、软土地基、冻土地基和软岩地基的勘察测试中，为设计部门提供可靠的参数。
1 旁压试验基本原理1.1基本假定a 钻孔周围的岩土介质是均质无限体,孔穴呈圆柱形，孔穴扩张处于平面应变状态；b 孔周介质具有各向同性和弹塑性；c 介质是连续的并且处于平衡状态；d 孔穴扩张时，介质的应力应变关系能用増量弹性理论描述，屈服面服从摩尔一库仑方程；1.2弹性理论孔穴受到内压力p后开始扩张，扩张初期，孔周介质径向应力増加，环向应力减小，介质富有弹性可张性质，处于弹性应力状态。
处于弹性应力状态土的应力应变关系可用下式表示：（1）式中Δσθ、Δσr 、Δσz 分别表示环向、径向、竖向应力增量，以压为正，εθ、εr 、εz 分别表示环向、径向、竖向应变，以压为正；[D]表示增量弹性矩阵。
旁压试验-1
2(1 − 2µ ) PR •圆形基础： S1 = 3E0
•方形基础： S
1方
(1 + 3µ ) PR0 ⎛ R ⎞ ⎜ ⎟ S2 = ⎜ ⎟ 3Em R ⎝ 0⎠
α
= λI S1
S2方 = λII S2
6、用旁压曲线模拟载荷曲线(P193-P195) a. 两种曲线的相似性 形状很相似，都可分为弹性区、塑性发展区和塑性区 b. (5-61)-(5-67)等式
2、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，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α
五、旁压试验测试程序和注意事项（二）
试验步骤
1、平整场地，了解地层情况，确定旁压孔位置、布局及 测试深度等。 2、将水箱注满水，接通管路。 3、向旁压器和变形量测系统注水。 4、成孔，要求如下：
①钻孔直径比旁压器外径大 2—6mm，呈圆形，壁应垂直光滑 ②尽量避免对孔壁土体的扰动，旁压器不宜横跨不同性质土层 ③试验孔的水平距离等均不宜小于 lm ④钻孔深度应比预定的试验深度深 35cm(自旁压器中腔算起 )
[q d ] =
PL
3
[q f ] = PL 20
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。
∆P ∆V 式中： V c — 中腔初始体积 ( cm 3 )
E m = 2 (1 + µ )(V c + V m )
•
•
第七节 旁压测试法成果应用
•方形基础： S
1方
(1 + 3µ ) PR0 ⎛ R ⎞ ⎜ ⎟ S2 = ⎜ ⎟ 3Em R ⎝ 0⎠
α
= λI S1
S2方 = λII S2
6、用旁压曲线模拟载荷曲线(P193-P195) a. 两种曲线的相似性 形状很相似，都可分为弹性区、塑性发展区和塑性区 b. (5-61)-(5-67)等式
2、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，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α
五、旁压试验测试程序和注意事项（二）
试验步骤
1、平整场地，了解地层情况，确定旁压孔位置、布局及 测试深度等。 2、将水箱注满水，接通管路。 3、向旁压器和变形量测系统注水。 4、成孔，要求如下：
①钻孔直径比旁压器外径大 2—6mm，呈圆形，壁应垂直光滑 ②尽量避免对孔壁土体的扰动，旁压器不宜横跨不同性质土层 ③试验孔的水平距离等均不宜小于 lm ④钻孔深度应比预定的试验深度深 35cm(自旁压器中腔算起 )
[q d ] =
PL
3
[q f ] = PL 20
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。
∆P ∆V 式中： V c — 中腔初始体积 ( cm 3 )
E m = 2 (1 + µ )(V c + V m )
•
•
第七节 旁压测试法成果应用
旁压试验的详细解释
压力范围小2.5MPa,使用 于软土.个人感觉实用性不 大,国产完全可以取代.同 ELASTER-2使用液压源
钻孔旁压仪
TEXAM 加拿大 ROCTEST
压力表和压力源油罐,探头, 19 管路,工具包和防冻液
仪器配件齐全,设计新颖, 更为轻便,完全水压.
自钻式旁压仪 Mark VIIId 3 臂式
英国
1. 概述
压入式旁压试验又分为圆锥压入式和圆筒压入式，都 是用静力将旁压器压入指定的试验深度进行试验，压 入式旁压试验在压入过程中对周围有挤土效应，对试 验结果有一定的影响，目前，国际上出现一种将旁压 腔与静力触探探头组合在一起的仪器，在静力触探试 验的过程中可随时停止贯入进行旁压试验，从旁压试 验的角度，这应属于压入式。
1. 概述
旁压试验于1930年起源于德国，最初是在钻孔内进行侧 向载荷试验的仪器，这也就是最早的单腔式旁压仪。
1957年，法国工程师路易斯-梅纳研制成功三腔式旁压仪。 现在旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，国内
国外都是以预钻式为主 预钻式旁压仪的原理是预先用钻具钻出一个符合要求的
垂直钻孔，将旁压器放入钻孔内的设计标高，然后进行 旁压试验。 自钻式旁压仪是将旁压仪设备和钻机一体化，将旁压器 安装在钻杆上，在旁压器的端部安装钻头，钻头在钻进 时，将切碎的土屑从旁压器(钻杆)的空心部位用泥浆带走， 至预定标高后进行旁压试验。自钻式旁压试验的优越性 就是最大限度地保证了地基土的原状性。
2. 试验基本原理
工作时，由加至旁压器，使弹性膜膨胀导致地基孔壁 受压而产生相应的变形。
根据所测结果，得到压力p和位移值S间 的关系,即旁压曲线。从而得到地基土层 的临塑压力，极限压力、旁压模量等有 关土力学指标。
水箱 加压 注注 水水 管管
钻孔旁压仪
TEXAM 加拿大 ROCTEST
压力表和压力源油罐,探头, 19 管路,工具包和防冻液
仪器配件齐全,设计新颖, 更为轻便,完全水压.
自钻式旁压仪 Mark VIIId 3 臂式
英国
1. 概述
压入式旁压试验又分为圆锥压入式和圆筒压入式，都 是用静力将旁压器压入指定的试验深度进行试验，压 入式旁压试验在压入过程中对周围有挤土效应，对试 验结果有一定的影响，目前，国际上出现一种将旁压 腔与静力触探探头组合在一起的仪器，在静力触探试 验的过程中可随时停止贯入进行旁压试验，从旁压试 验的角度，这应属于压入式。
1. 概述
旁压试验于1930年起源于德国，最初是在钻孔内进行侧 向载荷试验的仪器，这也就是最早的单腔式旁压仪。
1957年，法国工程师路易斯-梅纳研制成功三腔式旁压仪。 现在旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，国内
国外都是以预钻式为主 预钻式旁压仪的原理是预先用钻具钻出一个符合要求的
垂直钻孔，将旁压器放入钻孔内的设计标高，然后进行 旁压试验。 自钻式旁压仪是将旁压仪设备和钻机一体化，将旁压器 安装在钻杆上，在旁压器的端部安装钻头，钻头在钻进 时，将切碎的土屑从旁压器(钻杆)的空心部位用泥浆带走， 至预定标高后进行旁压试验。自钻式旁压试验的优越性 就是最大限度地保证了地基土的原状性。
2. 试验基本原理
工作时，由加至旁压器，使弹性膜膨胀导致地基孔壁 受压而产生相应的变形。
根据所测结果，得到压力p和位移值S间 的关系,即旁压曲线。从而得到地基土层 的临塑压力，极限压力、旁压模量等有 关土力学指标。
水箱 加压 注注 水水 管管
第七章 旁压试验
第一节 概述
3、分类 按照将旁压器放置土层中的方式，旁压试验分为： →预钻式旁压试验 →自钻式旁压试验 →压入式旁压试验 目前，国际上出现一种将旁压腔与静力触探探头
组合在一起的仪器，在静力触探试验的过程中可随时 停止贯入进行旁压试验。
第一节 概述
4、优缺点 优点：旁压试验的优点是和静力载荷测试
比较而显现出来的。它可在不同深度上进行测 试，所求地基承载力值基本和平板载荷测试所 求的相近，精度很高。预钻式设备轻便，测试 时间短。
缺点：受成孔质量影响大，在软土中测试 精度不高。
第一节 概述
5、旁压试验结果结合地区经验，可以用于以下 岩土工程目的：
（1）评价地基土的承载力和变形参数； （2）根据自钻式旁压试验的旁压曲线，还可以 推求地基土的原位水平应力、静止侧压力系数和不排 水抗剪强度等土性参数。 6、适用土层 粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩等。
p0：初始水平压力 pf：临塑压力 pL：极限压力
典型的旁压曲线
第二节 试验基本原理
广
州
地
6.0m 深度处P-V曲线
铁
三
号
线
大
塘
站
旁
10.0m 深度处P-V曲线
压 试
验
曲
线
第二节 试验基本原理
依据旁压曲线似弹性阶段(BC段)的斜率，由圆孔扩
张轴对称平面应变的弹性理论解，可得旁压模量EM和旁
压剪切模量G
升至（或稍高于）目测管的 “0”为时，关闭阀2、阀1，旋
松调压阀，打开水箱盖。在此
过程中应不断晃动拍打导压管
和旁压器，以排出管路中滞留 的空气。
PM-1型旁压仪系统原理图
第四节 技术要求与试验方法
旁压试验
水箱 加压 注注 水水 管管
21
旁 压 器
注：
旁压器
水箱
低压表
中 注水阀
腔
注
水 阀
排水阀
测
辅
管
管
导导 压压 管管
3
4
调
零
阀 测
辅
管 阀
管 阀
快速接头
变形量测装置
低压 表阀
调 压 阀
手动加压阀
中压表
储 气 罐
手 动 加
压
中压表
氮气加压阀
中压表
减压阀
高压表 氮气加压阀
高 压 氮 气 源
加压稳压装置
3. 试验仪器设备与安装
4. 技术要求与试验方法
一、试验前准备工作 二、仪器校正 三、预钻成孔
一、试验前准备工作
使用前，必须熟悉仪器的基本原理、管路图和各阀 门的作用，并按下列步骤做好准备工作:
1.向水箱注满蒸馏水或干净的冷开水。 2.连通管路。 3.注水:打开高压气瓶阀门并调节其上减压器，使
旁压试验于1930年起源于德国，最初是在钻孔内进行侧向 载荷试验的仪器，这也就是最早的单腔式旁压仪。
1957年，法国工程师路易斯-梅纳研制成功三腔式旁压仪。 现在旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，国内国外
都是以预钻式为主。 预钻式旁压仪的原理是预先用钻具钻出一个符合要求的垂直
其直线对P轴的斜率 △S/△P即为仪器综合 变形校正系数a。
三、预钻成孔
针对不同性质的土层及深度，可选用与其相应 的提土器或与其相适应的钻机钻头。例如，对 于软塑流塑状态的土层，宜选用提土器;对于坚 硬-可塑状态的土层，可采用勺型钻;对于钻孔孔 壁稳定性差的土层，宜采用泥浆护壁钻进。
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第6章 旁压试验
目录
? 1. 概述 ? 2. 试验基本原理 ? 3. 试验仪器设备与安装 ? 4. 技术要求与试验方法 ? 5. 资料整理与分析 ? 6. 主要影响因素 ? 7. 工程应用
1. 概述
? 旁压仪试验是在现场钻孔中进行 的一种水平向荷载试验。具体试 验方法是将一个圆柱形的旁压器 放到钻孔内设计标高，加压使得 旁压器横向膨胀，根据试验的读 数可以得到钻孔横向扩张的体积压力或应力-应变关系曲线，据此 可用来估计地基承载力，测定土 的强度参数、变形参数、基床系 数，估算基础沉降、单桩承载力 与沉降。
3.1 预钻式旁压仪
? (1)旁压器 ? 旁压器是对孔壁土(岩)体直接施加压力的部分，是
旁压仪最重要的部件。它由金属骨架、密封的橡皮膜 和膜外护铠组成。旁压器分单腔式和三腔式两种，目 前常用的是三腔式。三腔式旁压器由测量腔(中腔)和上 下两个护腔构成。测量腔和护腔互不相通，但两个护 腔是互通的，并把测量腔夹在中间。试验时有压介质 (水或油)从控制单元通过中间管路系统进入测量腔，使 橡皮膜沿径向膨胀，孔周土(岩)体受压呈圆柱形扩张， 从而可以量测孔壁压力与钻孔体积变化的关系。
1. 概述
? 压入式旁压试验又分为圆锥压入式和圆筒压入式，都 是用静力将旁压器压入指定的试验深度进行试验，压 入式旁压试验在压入过程中对周围有挤土效应，对试 验结果有一定的影响，目前，国际上出现一种将旁压 腔与静力触探探头组合在一起的仪器，在静力触探试 验的过程中可随时停止贯入进行旁压试验，从旁压试 验的角度，这应属于压入式。
3.1 预钻式旁压仪
? (2)控制单元 ? 控制单元位于地表，通常是设置在三脚架上
试验压力大(做岩石), 能达 到20MPa, 可以随钻测量 和预钻测量,性能超稳定, 完全适应恶劣环境.孔径范 围大
压力范围小2.5MPa, 使用 于软土.个人感觉实用性不 大,国产完全可以取代.同 ELASTER-2 使用液压源
钻孔旁压仪
TEXAM 加拿大 ROCTEST
压力表和压力源油罐,探头, 19 管路,工具包和防冻液
? I段〔曲线AB): 初步阶段，反映孔壁受扰动土的压 缩;
? II 段(直线BC): 似弹性阶段，压力与体积变化量大 致成直线关系;
? III 段(曲线CD): 塑性阶段，随着压力的增大，体积 变化量逐渐增加，最后急剧增大，达到破坏。
? I-II 段的界限压力相当于初始水平压力po,II-III 段 的界限压力相当于临塑压力pf, III 段末尾渐近线的压 力为极限压力Pl 。
D V
B
I
II
A po
C III
pf
pl
p
2. 试验基本原理
? 依据旁压曲线似弹性阶段(BC段)的斜率， 由圆柱扩张轴对称平面应变的弹性理论 解，可得旁压模量EM,和旁压剪切模量GM。
2. 试验基本原理
? 工作时，由加压装置将较低的气压转换 为较高压力的水压。并通过高压导管传 至旁压器，使弹性膜膨胀导致地基孔壁 受压而产生相应的变形。
比较烦琐,不详细列举.主要 16 包括 :读数仪( 主机), 探头, 压力源 ( 氮气瓶), 连接管 路 .( 数据采集,分析,打印) 选配.
读数仪,探头,手动压力泵. 40 连接管路,标定筒和工具箱. 自动采集和数据分析(选配)
同上.
40
使用广泛,知名度高,性能 稳定.功能齐全.压力能达 到10MPa , 但最进该厂家 提供仪器质量有所下降.
1. 概述
? 旁压试验于1930年起源于德国，最初是在钻孔内进行侧 向载荷试验的仪器，这也就是最早的单腔式旁压仪。
? 1957年，法国工程师路易斯 -梅纳研制成功三腔式旁压仪。 ? 现在旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，国内
国外都是以预钻式为主 ? 预钻式旁压仪 的原理是预先用钻具钻出一个符合要求的
? 根据所测结果，得到压力p和位移值S间 的关系,即旁压曲线。从而得到地基土层 的临塑压力，极限压力、旁压模量等有 关土力学指标。
水箱
加压
注注
水水 管管
2
1
旁 压 器
注：
旁压器
水箱
低压表
中 注水阀
腔
注
水 阀
排水阀
测
辅
管
管
导
导
压
压
管
管
3
4
调
零
阀 测 管
辅 管
阀
阀
快速接头
变形量测装置
低压 表阀
调 压 阀
仪器配件齐全,设计新颖, 更为轻便,完全水压.
自钻式旁压仪 Mark VIIId 3 臂式
英国
cambridge
包括自钻旁压组件,钻进设 备和用于回旋钻进的附件.
226( 包括 适用于软土,沙土等成孔质 厂家调试和 量不佳的旁压试验. 培训)
旁压仪
PY-3
江苏省溧阳县 配置同梅纳旁压仪差不多, 6 但是配件很多.备用件也很
仪器厂 / 温州 多.
也有一家,但不 知道厂家名
数字显示,自动记录,价格 便宜,但是压力只能做到 5MPa, 而且做不了深孔试 验.
2. 试验基本原理
? 旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张课题，为轴对称平 面应变问题。典型的旁压曲线(压力P- 体积变化量V曲 线或压力p- 测管水位下降值S) 可分为三段，
手动加压阀
中压表
储 气 罐
手 动 加
压Байду номын сангаас
中压表
氮气加压阀
中压表
减压阀
高压表 氮气加压阀 高 压 氮 气 源
加压稳压装置
3. 试验仪器设备与安装
? 3.1 预钻式旁压仪 ? 预钻式旁压仪由旁压器、控制单元和
管路三部分组成。
?
? 3.2 自钻式旁压仪 ? 自钻式旁压仪通常由三部分组成:包含
自钻机构的探头部分;设置在地面的控制 单元;连接控制单元和探头的管路部分。
1. 概述
? 预钻式旁压试验适用于粘性土、粉土、 砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩。
? 自钻式旁压试验适用于粘性土、粉土、 砂土，尤其适用于软土。
仪器名称 梅纳旁压仪
钻孔旁压仪
钻孔旁压仪
型号 G-AM
厂家 法国APAGEO
ELASTM 日本OYO ETER-2
LLT
日本OYO
TYPE-M
配置
价格(万元) 特点
垂直钻孔，将旁压器放入钻孔内的设计标高，然后进行 旁压试验。 ? 自钻式旁压仪 是将旁压仪设备和钻机一体化，将旁压器 安装在钻杆上，在旁压器的端部安装钻头，钻头在钻进 时，将切碎的土屑从旁压器 (钻杆)的空心部位用泥浆带走， 至预定标高后进行旁压试验。 自钻式旁压试验的优越性 就是最大限度地保证了地基土的原状性。
目录
? 1. 概述 ? 2. 试验基本原理 ? 3. 试验仪器设备与安装 ? 4. 技术要求与试验方法 ? 5. 资料整理与分析 ? 6. 主要影响因素 ? 7. 工程应用
1. 概述
? 旁压仪试验是在现场钻孔中进行 的一种水平向荷载试验。具体试 验方法是将一个圆柱形的旁压器 放到钻孔内设计标高，加压使得 旁压器横向膨胀，根据试验的读 数可以得到钻孔横向扩张的体积压力或应力-应变关系曲线，据此 可用来估计地基承载力，测定土 的强度参数、变形参数、基床系 数，估算基础沉降、单桩承载力 与沉降。
3.1 预钻式旁压仪
? (1)旁压器 ? 旁压器是对孔壁土(岩)体直接施加压力的部分，是
旁压仪最重要的部件。它由金属骨架、密封的橡皮膜 和膜外护铠组成。旁压器分单腔式和三腔式两种，目 前常用的是三腔式。三腔式旁压器由测量腔(中腔)和上 下两个护腔构成。测量腔和护腔互不相通，但两个护 腔是互通的，并把测量腔夹在中间。试验时有压介质 (水或油)从控制单元通过中间管路系统进入测量腔，使 橡皮膜沿径向膨胀，孔周土(岩)体受压呈圆柱形扩张， 从而可以量测孔壁压力与钻孔体积变化的关系。
1. 概述
? 压入式旁压试验又分为圆锥压入式和圆筒压入式，都 是用静力将旁压器压入指定的试验深度进行试验，压 入式旁压试验在压入过程中对周围有挤土效应，对试 验结果有一定的影响，目前，国际上出现一种将旁压 腔与静力触探探头组合在一起的仪器，在静力触探试 验的过程中可随时停止贯入进行旁压试验，从旁压试 验的角度，这应属于压入式。
3.1 预钻式旁压仪
? (2)控制单元 ? 控制单元位于地表，通常是设置在三脚架上
试验压力大(做岩石), 能达 到20MPa, 可以随钻测量 和预钻测量,性能超稳定, 完全适应恶劣环境.孔径范 围大
压力范围小2.5MPa, 使用 于软土.个人感觉实用性不 大,国产完全可以取代.同 ELASTER-2 使用液压源
钻孔旁压仪
TEXAM 加拿大 ROCTEST
压力表和压力源油罐,探头, 19 管路,工具包和防冻液
? I段〔曲线AB): 初步阶段，反映孔壁受扰动土的压 缩;
? II 段(直线BC): 似弹性阶段，压力与体积变化量大 致成直线关系;
? III 段(曲线CD): 塑性阶段，随着压力的增大，体积 变化量逐渐增加，最后急剧增大，达到破坏。
? I-II 段的界限压力相当于初始水平压力po,II-III 段 的界限压力相当于临塑压力pf, III 段末尾渐近线的压 力为极限压力Pl 。
D V
B
I
II
A po
C III
pf
pl
p
2. 试验基本原理
? 依据旁压曲线似弹性阶段(BC段)的斜率， 由圆柱扩张轴对称平面应变的弹性理论 解，可得旁压模量EM,和旁压剪切模量GM。
2. 试验基本原理
? 工作时，由加压装置将较低的气压转换 为较高压力的水压。并通过高压导管传 至旁压器，使弹性膜膨胀导致地基孔壁 受压而产生相应的变形。
比较烦琐,不详细列举.主要 16 包括 :读数仪( 主机), 探头, 压力源 ( 氮气瓶), 连接管 路 .( 数据采集,分析,打印) 选配.
读数仪,探头,手动压力泵. 40 连接管路,标定筒和工具箱. 自动采集和数据分析(选配)
同上.
40
使用广泛,知名度高,性能 稳定.功能齐全.压力能达 到10MPa , 但最进该厂家 提供仪器质量有所下降.
1. 概述
? 旁压试验于1930年起源于德国，最初是在钻孔内进行侧 向载荷试验的仪器，这也就是最早的单腔式旁压仪。
? 1957年，法国工程师路易斯 -梅纳研制成功三腔式旁压仪。 ? 现在旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，国内
国外都是以预钻式为主 ? 预钻式旁压仪 的原理是预先用钻具钻出一个符合要求的
? 根据所测结果，得到压力p和位移值S间 的关系,即旁压曲线。从而得到地基土层 的临塑压力，极限压力、旁压模量等有 关土力学指标。
水箱
加压
注注
水水 管管
2
1
旁 压 器
注：
旁压器
水箱
低压表
中 注水阀
腔
注
水 阀
排水阀
测
辅
管
管
导
导
压
压
管
管
3
4
调
零
阀 测 管
辅 管
阀
阀
快速接头
变形量测装置
低压 表阀
调 压 阀
仪器配件齐全,设计新颖, 更为轻便,完全水压.
自钻式旁压仪 Mark VIIId 3 臂式
英国
cambridge
包括自钻旁压组件,钻进设 备和用于回旋钻进的附件.
226( 包括 适用于软土,沙土等成孔质 厂家调试和 量不佳的旁压试验. 培训)
旁压仪
PY-3
江苏省溧阳县 配置同梅纳旁压仪差不多, 6 但是配件很多.备用件也很
仪器厂 / 温州 多.
也有一家,但不 知道厂家名
数字显示,自动记录,价格 便宜,但是压力只能做到 5MPa, 而且做不了深孔试 验.
2. 试验基本原理
? 旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张课题，为轴对称平 面应变问题。典型的旁压曲线(压力P- 体积变化量V曲 线或压力p- 测管水位下降值S) 可分为三段，
手动加压阀
中压表
储 气 罐
手 动 加
压Байду номын сангаас
中压表
氮气加压阀
中压表
减压阀
高压表 氮气加压阀 高 压 氮 气 源
加压稳压装置
3. 试验仪器设备与安装
? 3.1 预钻式旁压仪 ? 预钻式旁压仪由旁压器、控制单元和
管路三部分组成。
?
? 3.2 自钻式旁压仪 ? 自钻式旁压仪通常由三部分组成:包含
自钻机构的探头部分;设置在地面的控制 单元;连接控制单元和探头的管路部分。
1. 概述
? 预钻式旁压试验适用于粘性土、粉土、 砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩。
? 自钻式旁压试验适用于粘性土、粉土、 砂土，尤其适用于软土。
仪器名称 梅纳旁压仪
钻孔旁压仪
钻孔旁压仪
型号 G-AM
厂家 法国APAGEO
ELASTM 日本OYO ETER-2
LLT
日本OYO
TYPE-M
配置
价格(万元) 特点
垂直钻孔，将旁压器放入钻孔内的设计标高，然后进行 旁压试验。 ? 自钻式旁压仪 是将旁压仪设备和钻机一体化，将旁压器 安装在钻杆上，在旁压器的端部安装钻头，钻头在钻进 时，将切碎的土屑从旁压器 (钻杆)的空心部位用泥浆带走， 至预定标高后进行旁压试验。 自钻式旁压试验的优越性 就是最大限度地保证了地基土的原状性。