预钻式旁压试验中的主要影响因素分析
浅谈预钻式旁压试验
浅谈预钻式旁压试验单位：山东岩土勘测设计研究院有限公司部门：勘察部时间：2014.6.30 姓名：***摘要随着岩土工程勘察行业的不断发展与壮大，现场原位测试方法也随之得到广泛的应用。
那么相对于大多数原位测试方法，旁压试验目前在国内应用较少，且不被人们所认知，本文主要结合个人在实际工程中运用旁压试验的一点领悟与实际工程相结合，阐述旁压试验在实际工程中的应用出现的问题及相应的避免方法。
关键字：数据采集；误差；勘察目录前言............................................................ - 3 - 第一章：旁压试验的发展与简介.................................... - 4 -1.1旁压试验发展现状......................................... - 4 -1.1.1国外旁压试验的发展概况............................. - 4 -1.1.2国内旁压试验的发展概况............................. - 4 -1.1.3旁压试验在烟台地区的发展........................... - 5 -1.2 旁压试验简介............................................ - 5 -1.2.1旁压试验原理....................................... - 5 -1.2.2 旁压试验流程....................................... - 5 -1.3 旁压试验优缺点.......................................... - 6 - 第二章：旁压试验在实际工程中的应用.............................. - 6 -2.1工程概况................................................. - 6 -2.2 旁压试验孔地层情况...................................... - 7 -2.3旁压试验结果............................................. - 8 -2.4旁压试验在工程中的应用................................... - 8 - 第三章：预钻式旁压试验在实际工程中需注意的环节.................. - 8 -3.1成孔过程................................................. - 8 -3.2旁压试验过程............................................. - 9 -3.3试验终止................................................. - 9 -3.4试验结果处理............................................ - 10 - 第四章：孔径的大小对试验结果的影响............................. - 11 - 第五章：分级大小不均对试验结果的影响........................... - 12 - 第六章：结论................................................... - 13 - 参考文献....................................................... - 14 -前言目前原位测试方法的发展，已逐渐完善化，并且每个地区都有其相应的经验数值，那么作为胶东地区，最常用的原位测试有静载试验、静力触探试验、标准贯入试验、动力触探试验，但作为旁压试验，目前还不被人们所认知，故我单位为了发展旁压试验在工程的应用，在2013年初，引进PY-5型预钻式旁压试验仪，为了能够应用好该仪器，单位请有关专家对我院青年员工进行相关操作与应用的培训，后期经过多个工地的实践操作，使得我们对旁压试验有了一个深刻的认识与了解，现基本能够完成各个项目的旁压试验工作，为能使勘察数据的准确性迈出一大步，本文以美联时代广场工程及南寨旧村改造工程为例，对旁压试验的应用做出分析。
地质勘察工程中旁压试验探析
地质勘察工程中旁压试验探析1概况随着我国经济建设的迅速发展，要求工程勘察能够提供科学可靠的地基土物理力学参数，为基础设计提供合理准确的设计参数。
旁压试验是地质勘察中的一种原位测试方法，它包括预钻式、自钻式、压入式三种。
国内目前已预钻式为主，预钻式旁压试验是通过旁压器在预先打好的钻孔中对孔壁施加横向压力，使土体产生径向变形直至破坏，利用仪器量测压力与土体相应的变形值，绘出应力与应变的关系曲线，按照理论公式或地区经验确定地基土的力学参数。
其试验基本原理如下：旁压试验可理想化为无限弹性介质中圆柱状孔穴径向扩张模型，为轴对称平面应变问题。
均匀土体横向压力与横向变形的理论曲线。
OA段：初始阶段，随着压力的增大，变形逐渐减少，AB段：似弹性阶段，压力与变形基本为线性关系；BC段：塑性变形阶段，随着压力的增大，变形迅速增大。
OA、AB段界限压力相当于初始水平压力PO；AB、BC段界限压力相当于临塑屈服压力Pf；BC段末尾渐近线附近的压力位极限压力PL。
根据弹性理论，可以推导出土的旁压模量。
假定似弹性阶段中土处于弹性状态，由轴对称平面理论，可以推导出旁压模量的公式如下：EM=2（1+μ）（Vc+Vm）△P/△V，式中EM为旁压模量（MPa），μ为泊松比，Vc为旁压器量测腔初始固有体积，Vm为平均体积（cm3），△P/△V为旁压曲线直线段的斜率（kPa/ cm3）由理论公式可以计算出压缩模量及地基承载力特征值等基础设计参数。
根据旁压试验特征值计算地基土承载力：临塑荷载法：fak=Pf-P0极限荷载法：fak= Pl-P0/FS式中fak为地基土承载力特征值（kPa），FS为安全系数，一般取2～3，也可根据地区经验确定。
对于一般土宜采用临塑荷载法，对旁压曲线过临塑压力后急剧变陡的土宜采用极限荷载法。
旁压试验理论上采用完善的弹性及弹塑性理论，其试验设备轻便，操作简单，测试迅速，可在不同深度试验，而且不受地下水限制。
与室内试验相比，旁压试验涉及的试验范围大得多，而且扰动不大。
旁压试验有关问题的探讨
文章编号:0451-0712(2008)09-0286-04 中图分类号:TU 41113 文献标识码:B旁压试验有关问题的探讨韩 信1,2,张敏静1,2,孙永香1,2(11中交第一公路勘察设计研究院有限公司 西安市 710075;21西安中交公路岩土工程有限责任公司 西安市 710075)摘 要:欧洲规范中的原位测试技术旁压试验应用广泛。
结合在阿尔及利亚东西高速公路中的旁压测试实践,探讨了旁压试验仪器设备、工作原理和程序、旁压操作规程、旁压试验要求、旁压试验影响因素及处理方法等有关问题。
关键词:阿尔及利亚东西高速公路;旁压试验;原位测试 自法国道桥工程师梅纳(M enard ,1956)真正使用预钻式旁压试验并成为一项原位测试技术以来,经过几十年的完善、发展和推广应用,旁压技术在国外取得了很大成功。
其应用领域涉及到地质条件评价、浅和深基础设计中承载力的确定、基础沉降计算诸多方面,已成为地基勘察和基础设计的实用、可靠方法。
本文结合在阿尔及利亚东西高速公路中的旁压测试实践,对旁压试验的相关问题进行了探讨。
1 测试设备法国梅纳(M enard )旁压仪器的结构由3个部分组成,分别是读数箱、管路和旁压器。
读数箱:它能够精确量测出施加到探头上的压力,并能够随着压力和时间的变化同时读出量测腔中的体积变化。
氮气瓶提供了整个试验用的压力来源。
管路:一般使用塑料管,用它来连接读数器和旁压器;对该管路的要求是柔软和具有高强度,以减小体积读数中的误差。
旁压器:三腔式旁压器,即中间的一个量测腔和上下各一个辅助(保护)腔。
工作示意图见图1。
2 工作原理和工作程序旁压试验实质上是一种利用钻孔做的原位横向载荷试验。
试验时将一个圆柱型充满水的旁压器探头置于钻孔中预定深度,由管路向旁压器注水,通过旁压器的膨胀向钻孔孔壁土体施加侧向压力使土体变形,并通过量测装置测出施加的压力及相应的土体变形值,然后绘制出应力-应变关系曲线,按照理图1 旁压仪器工作示意论公式有关的经验方法来确定地基土的极限压力和旁压模量。
旁压试验估算地基土水平基床系数方法
旁压试验估算地基土水平基床系数方法探讨摘要：根据某工程旁压试验的测试结果，结合地区经验，探讨采用旁压试验估算地基土水平向基床反力系数的方法。
关键词：旁压试验；地基土水平向基床反力系数地基土水平向基床系数为土抗力与水平位移之间的比例系数，对于多支撑式基坑挡墙围护结构设计，目前多采用的分析方法是竖直弹性地基梁法，作为此种方法中的重要参数，地基土水平基床系数的取值对基坑围护结构设计的科学合理性具有重要意义。
本文主要探讨采用预钻式旁压试验确定地基土水平向基床系数的方法。
一、影响基床系数的因素基床系数的大小与土体的类别、物理力学性质、结构物基础部分的形状、大小、刚度、位移有关以外，还和埋深、应力水平、应力状态、地下水、时间效应等因素有关，这些因素共同决定了基床系数是一个不容易确定的指标。
[1]细粒土与粗粒土之间所表现的特性有显著的差异性，细粒土稠度增加，粗粒土密实程度的提高都会使基床系数增加[2]；基床系数与基础尺寸密切相关，基础尺寸越大，基床系数就相应减小，有关试验研究表明，因土的复杂性，土体的变形量与基础尺寸并不完全是呈线形关系变化，即基床系数与基础尺寸的关系不一定是线形关系。
[3]二、预钻式旁压试验简介预钻式旁压试验（pmt）是通过旁压器在预先打好的钻孔中对孔壁施加横向压力，使土体产生径向变形，利用仪器量测压力与变形的关系，测求地基土的力学参数。
旁压试验可理想化为圆柱孔穴扩张课题，并简化为轴对称平面应变问题。
典型的旁压曲线可分为三个阶段：ⅰ阶段：初始阶段；ⅱ阶段：似弹性阶段，压力与体积变化量大致呈直线关系；ⅲ阶段：塑性阶段，随着压力的增加，体积变化量也迅速增加。
ⅰ-ⅱ阶段的界限压力相当于初始水平应力p0；ⅱ-ⅲ阶段的界限压力相当于临塑压力pf；ⅲ阶段末尾渐近线的压力为极限压力pl。
三、预钻式旁压试验求取地基土水平向基床反力系数利用旁压试验估算地基土水平向基床反力系数可按下式确定：km=δp/δr式中：δp为压力差δr为δp对应的半径差。
浅谈PY-4型预钻式旁压仪的应用及注意事项
胶结的不均匀性导致其呈半胶结或者散体状 ，虽强度略
有 差别 ，但 由于沉 积年 代相 对 较久 ，天 然 地层 总体 密 实
性 较好 。
３ ． １ 第 四纪 全新 世 冲积砂 层 表 层 土 主要 由灰 白色和 褐 黄色 的 细砂 及 中砂 构成 ， 局 部 路段 呈粉 砂 状 ，且有 部 分砂 层 因含 有机 质而 成灰 色 或 者 灰 褐 色 ， 该层 一 般 厚度 在 ｌ Ｏ ￣２ ０ ｍ 之 间 ，大 多数 地
压 试验 却被 推 崇 ，特 别是 在法 语 国家 。为 了更 好地 开 拓
３ ． ３ 第 四纪全 新世 陆海 交互 砂层
根据 勘 探孔 揭 露 ，该层 主 要成 分 为砂 类 土 ，粉 砂 至 粗 砂 各 种 粒 径 均 有 分 布 。该 地 层 形 成 受 陆海 交互 的 影 响 ，密 实 程 度 变 化 较 大 ，松 散 层 与 密 实层 交 互 穿插 ， 局 部 夹 黏 性 土 层 ，一 般 砂 质 纯 净 的砂 层 较 为 密 实 ， 部 分 成 极 密 实 状 ，部 分 砂 层 因混 有 大 量 黏性 土 而 呈现 松
２ ０ １ ４ 年第 ２ 期
（ 总 第 ２ ８ １ 期 ）
即 爨 南 妻 ｌ 终 紊 鸯
（ Ｃ Ｎ Ｏ ． ２ ． ２ ０ １ ４ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ Ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ２ ８ １）
浅谈Ｐ Ｙ － ４ 型预 钻式旁压 仪的应用及注意事项
王 学伟 陈丽 萍
（ １ ． 中国公路 工程咨询 集 团有 限公 司，北京 １ ０ ０ ０ ９ ８ ； ２ ． 山东三 阳项 目管理有 限公 司， 山东 济 南 ２ ５ ０ １ ０ １ ）
钻井过程压力影响因素分析
钻井过程压力影响因素分析作者：崔力晨来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第05期摘要：常规钻井技术钻遇复杂地层时，钻井液安全密度窗口窄，钻井液性能可能发生剧变，压差卡钻、粘附卡钻、喷漏同层、上漏下喷和井壁垮塌等复杂问题经常发生，甚至导致钻井作业无法正常进行，增加诸多非钻井作业时间，使钻井周期和费用大幅度上升；充气控压钻井（MPD）作为一种新的钻井技术，能够降低甚至避免诸类钻井问题，结合环空多相流水力学模型，综合分析了钻井液排量、注气量、机械钻速、井口回压和井身结构等因素对MPD环空压力的影响，实现MPD环空及井底压力保持在一定的范围内准确、快速可调，从而提高钻井效率，降低作业成本。
在不久的将来，控压钻井将会是一种更安全、更快、更有效的钻井技术。
关键词：控压钻井；排量；压力；注气量地层压力伴随着油气层的长期开采，国内外主力油气田大多进入开发的中后期，不同程度地面临地层压力衰竭与下降，因此造成地层坍塌密度降低，且与地层压力梯度接近，钻井过程中呈现出窄压力、甚至负压钻井液密度窗口，并由此产生漏喷同层、井壁垮塌等一系列钻井问题。
同时随着裸眼井段的增加，井底温度和压力也随之发生改变；且有多套压力体系的复杂裸眼井段，从而使钻井液性能发生剧变，卡、漏、喷及井壁垮塌等复杂问题进一步加剧，甚至导致钻井作业无法正常进行；面临这种复杂的地层，采用常规钻井装置和方法很难满足当前钻井作业需要。
因此，在今后的油气勘探中，如何在诸类储层钻进将成为国内外各大油气田增产上储的主要手段。
然而，充气控压钻井—MPD作为一种新的钻井技术，使用稍高于地层压力梯度的钻井液，地面通过混合器向钻井液上水管线中适当充气，利用欠平衡设备和技术，能够方便快速调节环空钻井液当量循环密度，使井底压力保持在一定范围之内，降低或避免上述钻井问题，减少非生产作业时间。
但钻井过程中，钻井液排量、注气量及井口回压等工程参数与地层压力及环空安全携岩尤为重要；文中重点考虑地层产出气与注入气在环空形成的气液两相流，利用水力学的严格推理与计算，保证了井筒环空井口的安全携岩且精确控制井底压力，对进一步深化和完善充气控压钻井的理论研究及现场应用具有重要的现实意义。
预钻式旁压试验结果分析
出ｌ ， ２ 防止过早取 出旁压 器时 由于 旁压腔 内水未 完全 回到 Ｊ
水箱造成弹性膜 脱落 ， 以减 少重 新标定 弹性膜 对试 验进 可
度 的影 响 。
２ 旁压试验数据分析
要相互 匹配 ， 试验时要保证旁压器 的三个腔 在 同一 土层 ， 同
旁压器在逐级加载时 ， 孔壁土体变形通常会出现以下三个 变形阶段 ： 恢复阶段、 似弹性阶段 、 塑性发展阶段。根据 测得 曲 线的特征可以很容易确定出孔壁土体的静止侧压力 Ｐ 、 ０临塑压
时 ， 以利用管路 内的压 力 ， 旁压器 内的水 回流到水 箱 ， 可 使
管路消压后必 须等 ３ ｎ以上才 能将 旁压器 从试 验孑 中 取 ｍｉ Ｌ
●
ｔ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｍｅｅ ｄ ｌ ｓ ｒ ｓ ｕ ｅ ｓ ｅ ｒｍｏ ｕ ｕ ，ｆｕ ｄ ｔ ｎ ｓ ｉ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ａ ａ ｔ ｒ ，ｅｃ Ｉ ｒ ｈ ｒ ｓ ｕ ｅ ｔｒｍｏ ｕ ｕ ，ｐ ｅ ｓ ｒ ｈ ａ ｄ ｌ ｓ ｏ ｎ ａｉ ｏ ｌ ｃ ａ ｉａ ｒ ｍｅｅ ｓ ｔ． ｎ ｏ ＿ ｏ ｐ ｄ ｒ ｔ ｒ ｖｄ ｈ ａ ｉ ａ ｏ ｔ ｖ ｌ ａｉ ｎ ｔ ｅ ｆｕ ｄ ｔ ｎ ｓ ｉ’ ｏ ｄ ｔ ｎ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｔｅ ｂ ｓｓ ｂ ｕ ａ ｕ ｔ ｏ ｎ ａｉ ｏ ｌ Ｓ ｃ ｎ ｉ ｏ ． ｏ ｅ ｏ ｈ ｏ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｒ － ｒ ｌ ｇ ｌｔ ｒ ｌ ｒ ｓｕ ｅ ｔｓ ；ｐ ｒ ｍｅｅ ｆ ｅｏ ｍａｉ ｎ； —ｉ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｅ ｄ ｌ ｎ ａｅ ａ ｅ ｓ ｒ ｅ ｔ ａ ａ ｔｒｏ ｆ ｒ ｔ ｉ ｉ ｐ ｄ ｏ ｉ ｓｕｔ ｔ ｎ ｔ ｅ
ＡＮＡＬ Ｉ ＹＳ Ｓ ＴＨＥ ＲＥＳ ＵＬＴ ＡＢｏＵＴ ＲＥ－ Ｐ ＤＲⅡ ＮＧ ＬＩ ＬＡＴ ＥＲＡＬ ＰＲＥＳ ＵＲＥ Ｓ Ｓ ＴＥ Ｔ Ｌ Ｕ Ｌ — ｎ ， Ｎ Ｕ Ｙａ ｑ ａ ｇ ＷＡＮＧ Ｉ ｉ ｍｉ ｇ Ｉ — ｉｎ ， Ｘｕ
在钻井过程中影响地层压力预测的因素分析
在钻井过程中影响地层压力预测的因素分析地层压力预测是钻井过程中的重要环节之一。
它对钻井的安全、效率和经济性都有着至关重要的影响。
地层压力预测的准确性和可靠性不仅取决于地质条件和地应力状况，还受到多种因素的影响。
本文将分析在钻井过程中影响地层压力预测的因素。
一、地质构造地质构造是影响地层压力预测的主要因素之一。
地质构造是指地壳的形成及其内部结构。
不同地质构造的地层性质和应力状况不同，因此在进行地层压力预测时需要考虑地质构造的影响。
例如，断层带地区的地层断裂、变形等因素对地层压力造成了很大的影响。
二、地层岩性地层岩性是影响地层压力的另一个重要因素。
地层的岩性不同，导致其地应力状态不同。
例如，相对于砂岩来说，页岩因其含油、气等物质的渗透性差，其应力状态相对较低，因此需要在地层压力预测时特别注意。
三、井筒设计与施工井筒设计与施工也是影响地层压力预测的重要因素。
良好的井筒设计和施工有利于减少孔隙压力及正应力，并且能够降低地层与井壁之间的剪切应力，从而减小地层的应力状态。
因此，在进行地层压力预测时，需要综合考虑井筒设计和施工的因素，以保证预测结果的准确性和可靠性。
四、钻井工艺钻井工艺是影响地层压力的因素之一。
不同的钻井工艺对地层的应力状态有不同的影响。
例如，直井钻探相对于水平井钻探，能够减少钻井带来的应力变化，从而提高地层压力预测的精度和可靠性。
五、测井技术测井技术也是影响地层压力预测的重要因素之一。
测井技术可以对地层进行全面、详细的测量和评价，可以有效地提高地层压力预测的准确性和可靠性。
例如，电阻率测井、声波测井等技术都能够提供地层重要参数的测量结果，有利于进行地层压力预测。
综上所述，在钻井过程中影响地层压力预测的因素包括地质构造、地层岩性、井筒设计与施工、钻井工艺、测井技术等多个方面，需要将这些因素合理地综合考虑，才能更好地预测地层压力，并且确保钻井过程的安全、高效和经济。
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预钻式旁压试验中的主要影响因素分析Ξ裴慧芳1,姜树高2(1.盐城市工程建设监理中心,江苏盐城 2240032.淮安市淮阴区建工局,江苏淮安 223001)摘 要:简要介绍了预钻式旁压试验工作原理,对工程程中常见的几种主要影响因素进行分析研究并提出有效的控制,以提高试验结果准确性,为基础设计提供合理准确的设计参数。
关键词:预钻式旁压试验;弹性摸约束;临塑压力;极限压力中图分类号:T U195 文献标识码:A 文章编号:1671-5322(2005)02-0069-041 概 况旁压试验是地质勘察中的一种原位测试方法,它包括预钻式旁压试验、自钻式旁压试验和压入式旁压试验。
目前国内以预钻式为主,预钻式旁压试验实质上是一种利用钻孔做的原位横向载荷试验,它是利用可侧向膨胀的旁压器对钻孔壁施加横向均匀应力使孔壁土体发生径向变形直至破坏,利用量测装置测出施加的压力与相应的土体变形值,然后绘出应力-应变关系曲线,按照理论公式或有关的经验方法来确定地基土的承载力特征值,压缩模量等有关设计参数。
其试验基本原理如下:旁压试验可理想化为无限弹性介质中的圆柱状孔穴径向扩张模型,为轴对称平面应变问题。
均匀土体横向压力与横向变形关系的理论曲线如图1所示。
0A段:初始阶段,随着压力的增大,变形逐渐减小阶段;AB段:似弹性阶段,压力与变形基本为线形关系;BC段:塑性变形阶段,随着压力的增大,变形迅速增大。
0A、AB段界限压力相当于初始水平应力P0; AB、BC段界限压力相当于临塑屈服压力P f;BC图1 旁压试验理论曲线Fig.1Press to experiment the theories curve beside段末尾渐近线的压力为极限压力P L。
根据弹性理论,可以推导出土的旁压模量。
假设似弹性阶段中土处于弹性状态,由轴对称平面应变理论,可推出旁压模量的公式如下:E m=2(1+μ)[V c+(V0+V f)/2]ΔP/ΔV式中:E m———旁压模量;μ———泊松;P f———屈服压力;P0———初始水平应力;V f———P f对应的V 值;V0———P0对应的V值;V c———旁压器量测腔初始固有体积;ΔP/ΔV———V旁压曲线直线段的斜率。
由理论公式,可以计算出压缩模量及地基承载力特征值等基础设计参数。
根据旁压试验曲线的第18卷第2期2005年6月盐城工学院学报(自然科学版)Journal of Y ancheng Institute of T echn ology(Natural Science)V ol.18N o.2Jun.2005Ξ收稿日期:2005-04-21 作者简介:裴慧芳(1970-),女,辽宁昌图县人,盐城市工程建设监理中心工程师,国家注册监理工程师、国家注册房地产估价师、国家注册咨询工程师、造价师,上海理工大学在读硕士研究生。
特征值,得出地基土承载力特征值公式为:临塑荷载法:f ak =P f -P 0极限荷载法:f ak =P L -P 0/F s式中:f ak ———地基承载力特征值,单位为kPa ;F s ———安全系数,根据地区经验一般取2～3。
一般土宜采用临塑荷载法;对旁压试验曲线过临塑压力后急剧变陡的土,宜采用极限荷载法。
旁试验理论上采用完善的弹性及弹塑性理论,其试验设备轻便,操作简易,测试迅速,可在不同深度进行试验,而且不受地下水的限制。
与室内试验相比,旁压试验涉及的试样范围大得多,而且扰动不大。
但在工程实践上,由于对试验中的一些影响因素认识不够,试验结果偏差较大,甚至造成试验数据严重失误。
下面从旁压试验曲线入手,分析常见的几种影响因素。
2 旁压试验曲线分析在正常情况下,旁压试验所得压力与变形关系的P -V 曲线为b 线(图2),它可以满足确定各图2 旁压试验P -V 曲线图Fig.2Press to experiment the curve of P -V beside种特征值的需要。
分析一下a 线,当P 值较小时,旁压膜变形值已很大,即在试验初始阶段施加压力,土体变形迅速。
说明土体在试验前已被破坏,且土体较软。
在孔隙比较大、含水量高的粘性土中,若试验孔无泥浆护壁,则会导致缩孔严重,使孔内试验区周围土体产生严重扰动,形成一定厚度的扰动圈。
此时得到的旁压曲线类同于a 线。
图中c 线,初始阶段V 值迅速变大,导致在确定初始水平应力为P 0时,P 所对应的V 0值变大;曲线末端渐近线趋势不明显,因而无法确定极限压力P L 。
分析原因为试验孔孔径偏大,加荷初期旁压器末接触到土体,旁压膜末受到周围土体的压力,变形迅速;同时致使在旁压膜变形范围内,土体未能被破坏,故无法得到极限压力P L 。
图中d 线,在V 值为0时,已对应有一个P 值,且未形成正常曲线的恢复区,分析原因为试验孔孔径偏小,在试验开始以前,孔内土体已经受到了挤压,旁压曲线往往类同于d 线。
以上分析的只是旁压试验中几种较常见的失真曲线,而在实际工作中,影响旁压试验的因素是多种多样的,因而失真的曲线也是各种各样的。
认真分析失真的曲线,找出影响旁压试验的主要原因,是控制实验的质量的关键。
3 主要影响因素分析与控制综合分析试验曲线失真的原因,进行分类论证,得出影响旁压试验的主要因素为试验成孔质量问题,其次是加荷等级问题、旁压膜的约束力问题以及试验前的注水排气问题。
要保证试验质量,必须控制住这几个方面的主要因素。
3.1 试验成孔成孔质量是预钻式旁压试验成败的关键,试验孔质量的优劣直接关系到旁压试验的结果,不合格的试验孔可导致试验的失败。
旁压试验的目的,就是在原位量测非扰动土的力学性质。
由于旁压器有效长径比大于4,故认为属无限长圆柱扩张轴对称平面应变问题。
理想的试验孔应是圆柱状,而且孔壁要光滑平顺。
因此,要控制试验孔的质量,首先要保证土体不受扰动或少受扰动这一技术要求。
其次,还要保证试验孔孔壁光滑平顺,与旁压器匹配合理。
目前,国内使用的各种旁压器的变形范围都有一定的限度,试验孔孔径过大,将达不到试验求取极限压力的需要;孔径过小,旁压器下放时会使土体产生扰动,二者都是不合理的。
如果试验孔不能达到满足上述两个技术要求,便会使旁压曲线反常失真,无法应用。
为保证成孔质量,要注意:(1)壁垂直、光滑、呈规则圆形,尽可能减少对孔壁的扰动;(2)软弱土层(易发生缩孔、塌孔)用泥浆护壁;钻孔孔径应略大于旁压器外径,一般宜大2～8mm 。
控制试验孔的质量,使土体不受扰动或少受扰动,在成孔时必须缓慢进行,钻速应严格控制在0.・07・ 盐城工学院学报(自然科学版)第18卷25m/min 左右,尽量减少土体的扰动;控制试验孔的质量,确保试验孔不塌不缩孔,必须采用泥浆护壁。
泥浆最好采用膨润土混合而成,每100kg 水加入20～40kg 膨润土(对砂土采用上限)。
这两条是控制试验孔质量的关键。
3.2 加荷等级控制加荷等级的选择是重要的技术问题,其大小影响测试点的多少和试验成果精度。
在试验中,选定合适的加荷等级是十分关键和重要的。
长期实践证明,在不同类型的地基土中,加荷等级是不一致的。
通常,国内的常规加荷等级采用预期临塑压力的1/5～1/7。
在加荷初始阶段,旁压膜的变形较小,故加荷等级宜尽量小。
经过多次对比试验,在加荷初始阶段,加荷等级采用预期临塑压力的1/7,所得到的试验曲线的精度和指标的准确率,要比常规的加荷等级的精确提高一倍以上。
根据《岩土工程勘察规范》[1]中的有关规定,不同土类的旁压试验加荷等级见表1。
表1 旁压试验加荷等级表T able 1 Press to experiment to add the lotus grade w atch beside地基土的类别加荷等级/kPa临塑压力前临塑压力后淤泥、淤泥质土、流塑的粘性土和粉土、饱和松散的粉细砂软塑的粘性土和粉土、疏松黄土、稍密很湿粉细砂、稍密中粗砂可～硬塑的粘性土和粉土、黄土、中密～密实的粉细砂、中密的中粗砂坚硬的粘性土、密实的中粗砂≤1515～2525～5050～100≤3030～5050～100100～2003.3 约束力控制随着旁压膜的膨胀,克服橡胶膜的约束力需要消耗一定的压力,致使施加于土的实际力小于压力表显示的压力值,故压力必须进行校正。
常规标定中,一般只对新膜和放置或使用了一段时间后(6～8次试验后)的膜进行。
实际上,新膜经过第一次标定后的试验阶段,旁压膜的变形较快。
经过3～4次试验后,旁压膜的变形值就变大了,这时就应再次进行标定。
另外在从试验孔内取出旁压器的过程中,由于孔壁阻力的影响,有时会出现膜拉翻下面的箍的现象(通常称作“翻箍”),此时也应对旁压膜进行重新标定。
另外,温度对旁压膜的影响较大,当温度大于30℃时,可将旁压膜置于25℃左右的水中,静置5～10min ,然后再进行标定。
以上3种情况,在实际工作中容易被忽视。
因此,除常规标定项目外,经过3～4次试验后的膜、试验时“翻箍”和温度影响为旁压膜标定的关键控制点[2]。
3.4 注水排气在试验前要严格按要求进行旁压系统的注水排气工作,确保排除旁压器和管路中滞留的气体。
少量残留气体的存在,将会引起加荷不稳、变形异常。
另外水位的调零、注水时调压阀进水等都可能造成一定的误差,尤其在软土中影响较大。
4 结 语在试验准备工作中,严格按照仪器使用说明书的要求及规范中规定的操作步骤,尽能减少人为误差。
在旁压试验过程中,把握以上几个方面的主要影响因素并实施控制,使整个试验过程完全处于受控状态。
定期检查分析,发现问题及时确定补救方法,确保旁压试验的真实性、准确性,将会大大提高试验的技术质量和水平,进而提高工程建设的投资效益。
参考文献:[1]G B50021-2001.岩土工程勘察规范[S].[2]钱家欢.土力学[M].南京:河海大学出版社,2002.(下转第75页)・17・第2期裴慧芳:预钻式旁压试验中的主要影响因素分析 程在机械类、近机类专业教学中的地位、作用与教学基本要求进行了总结,提出了把机械设计基础课程教学与现代工程技术手段相结合的教学方法,并对该方法的实施进行了探讨,从教师业务能力的提高、现代技术与课堂讲授、实验、课程设计相结合等方面进行了阐述。
这无疑将对通过本课程的学习来提高学生的工程应用水平和创新能力,促进该课程教学改革和教学水平的提高,更圆满达到教学目标的起到积极推动作用。
参考文献:[1]陈秀宁.机械设计基础[M].浙江:浙江大学出版社,1993.[2]陈秀宁,施高义.机械设计课程设计[M].浙江:浙江大学出版社,1995.[3]邱宣怀.机械设计[M].第3版.北京:高等教育出版社,1989.[4]杨可桢,程光蕴.机械设计基础[M].第3版.北京:高等教育出版社,1989.The R esearch of T eaching Method of B asic Theory of M achines andMech anisms Combined w ith Modern T echnology of CADXI AN Bin(Y ancheng Institute of T echn ology ,Jiangsu Y ancheng 224003,China )Abstract :T he present paper sums up the status and function of Basic T heory of M achines and M echanisms course ,and its teaching g oal and basic requirements.Aiming at sh ortcoming of existing teaching meth od ,the auth or points out the teaching meth od of Basic T heory of M a 2chines and M echanisms combined with m odern C AD techn ology ,united with the realization of analysis and stimulation of mechanism of winch and pitman ,researching related teaching meth od.K eyw ords :Basic T heory of M achines and M echanisms ;teaching meth od ;m odern techn ology of C AD(上接第71页)A nalysis of M ain I nfluent F actor of Pre -drillingPressure Meter T estPEI Hui -fang [1],J I ANG Shu -gao [2]1.Y ancheng C ity Center of Project M anagement ,Jiangsu Y ancheng 224001,China2.Huaiyin C onstruction engineering Bureau ,Jiangsu Huian 223001,ChinaAbstract :T his paper briefly introduce the principle of pre -drilling pressure meter test ,the analysis of engineering main in fluent fantors.T he effective control meth ods and the accuracy of testing result are put forward.I t foundation design.K eyw ords :pre -drilling pressure meter test ;elestic con fine ;preportional limit pressure ;ultnate pressureAnalysis of M ain In fluent Factor of Pre -drilling Pressure M eter T est・57・第2期咸 斌:与现代C AD 技术相结合的机械设计基础教学方法研究 。