旁压试验报告(借鉴仅供)
旁压试验成果报告
（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
（2）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；
（3）《铁路工程地质原位测试规程》（TB10018-2003/J261-2003）；
（3）《工程地质手册》（第四版）；
同时，试验严格遵循我院颁布的有关质量体系作业文件。
2. 工程概况
拟建场地位于昆明市昌宏路、永中路与广福路之间六甲宝象河左右两岸，是云南青峰房地产开发有限责任公司开发建设的集住宅、商业等功能为一体的综合性项目。
本次勘察的A2地块建筑物包括7栋33层高层建筑（编号分别为A2-01#、A2-04#、A2-05#、A2-08#、A2-10#、A2-11#、A2-12#）和5栋18层高层建筑（编号分别为A2-02#、A2-03#、A2-06#、A2-07#、A2-9#）及2栋配套商业楼组成（2、3层），均为2层地下室。
旁压试验报告
云南地质工程第二勘察院
二○一一年七月
委托单位：
检测单位：
检测日期：201ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ年6月26日—7月5日
审 定：
审 核：
报 告 编 写：
测 试：
单 位 地 址：昆明市东郊大石坝
邮 政 编 码：
电 话：
1. 前言
受云南青峰房地产开发有限责任公司开委托，我院于2011年6月26日—7月5日完成了青海省政协老干部昆明疗养小区“云青花园”A2地块岩土工程勘察的旁压试验的野外测试工作。
A2地块总用地面积78475.03m2，净用地面积53127.59m2，总建筑面积为229051.47m2，地下总建筑面积70000m2。容积率3.0，绿地率46.6%，建筑密度25.3%。
京沪高速铁路凤阳试验段旁压试验与分析
弹性 区和塑性发展 区，曲线有 明显拐点 ，说 明试 验数 据 理想 。
似 弹性 阶段 （ 直线段 ）岩土体 以压缩 变形 为主 ， 力 与变形呈线性关 系，直接反映 了岩土体弹性变形 特
性 。由图 ２可 知 ，Ｄ ８４＋ ８ Ｋ ５ ６０各测 点岩 土体 弹性 变 形性 质在 ５ ０～７０ｍ处为 分界点 ，说 明地质 分层 确 ． ．
探 数 据 较 为一 致 ，数 据 可 直接 用 于 工 程设 计 。
关键词 ：旁压试验 ；京 沪高铁 ；路基 工程 ；老粘土 中图分类号 ： Ｕ １． Ｔ ４ ３４
０ 引 言
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ８２ （０ １ ０ ０ ８ ０ ０ ３— ８５ ２ １ ）６— ０７— ４ 积 ７９ｃ ，试验 中最大测试 深度为 １ ｍ，最大测试 ６ ｍ ） ５ 压力为 ２０Ｍ ａ ． Ｐ ，试验 采用 多级 逐次加 载 的方法 ，每
蓑
图 １ 勘探横 断面 测试 点布 置示 意 （ 单位 ：ｍＪ
ｍ ｍ，允许的最 大工 后沉 降量 为 ３ ｍ，掌 握路 基 下 ０ｍ 土层 的基本 物理力学特性成为工程顺利 开展 的先 决条 件 。特此 在京 沪高 速 铁路 徐 州一上 海段 先 行 试 验 段
（ 阳试 验段 ） Ｋ ５ 凤 ，Ｄ ８４＋６ ０和 Ｄ ８ ４＋ ４ ８ Ｋ ５ ７ ０工 点 位
压力户ｌ ， ａ
图 ２ Ｄ Ｓ４＋ ８ Ｋ ｆ ６０右 ２５ ． ｍ各深 度测点 Ｐ一 曲线
・
８ ・ ８
路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅ ｎｉ ｅｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅｒｇ ａ Ｅ ｎｉ
２１ ０ １年第 ６期 （ 总第 １９期 ） ５
㈣ 栅 曲线都 有完全发展下去外 ，其余 姗 瑚 有完整 ｏ 的恢复 区 、似
旁压试验在软土勘察中的应用
旁压试验在软土勘察中的应用[摘要] 旁压试验又称横压试验，它是利用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，利用量测仪器量测压力和径向变形的关系推求地基土力学参数的一种原位测试技术。
[关键词] 旁压模量Em 旁压剪切模量Gm 变形模量E0压缩模量ES1 前言预钻式旁压仪具有设备结构简单、携带轻便、操作方便，结果可靠等优点，易于克服岩土试验中取样、试件加工、参数选取等困难。
能较为客观地反映所测对象的强度、变形特性，为地基评价和基础选型提供科学依据。
对难以取到原状试样的岩土层，尤具实用意义。
2.旁压实验的设备及机理旁压试验又称横压试验，它是利用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，利用量测仪器量测压力和径向变形的关系推求地基土力学参数的一种原位测试技术。
本次旁压试验所用仪器为法国梅那GA 型预钻式旁压仪，为三腔式旁压器，其探头外径为58mm，测量腔长度200mm，容积为535cm3。
根据试验的读数可以得到应力-应变或体积-压力之间的关系曲线，据此可用来对试验土体进行分类，评估土的物理状态，提供旁压模量、不排水抗剪强度等指标。
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（压力P——体积变化量V曲线见图1所示）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。
3.岩土工程特征①淤泥（Q4mc）：根据初勘资料、本次取土样钻探孔及静力触探孔资料揭露，该土层沿线连续分布，且基本上呈北薄南厚的趋势。
层厚1.60～22.80m，平均8.33m，层顶埋深0.20～26.60m（标高-21.29～5.40m）；层底埋深4.20～31.00m（标高-25.79～2.08m）。
土工试验旁压试验
土工试验旁压试验48．1 一般规定48．1．1 土样为原位的黏性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩或软岩。
48．1．2 本试验方法为预钻式旁压试验。
48．2 仪器设备48．2．1 旁压仪由旁压器、加压稳定装置和变形测量装置及导管等部分组成，其结构框图见图48．2．1。
图48．2．1 旁压仪结构图1-安全阀；2-水箱；3-水箱加压；4-注水阀；5-注水管2；6-注水管1；7-中腔注水；8-排水阀；9-旁压器；10-上腔；11-中腔；12-下腔；13-导水管；14-导压管；15-导压管4；16-量管；17-调零阀；18-测压阀；19-600kPa压力表；20-辅管；21-低压表阀；22-调压器；23-手动加压阀；24-2500kPa压力表；25-贮气罐；26-手动加压；27-1600kPa压力表；28-氮气加压阀；29-2500kPa压力表；30-减压阀；31-25000kPa压力表；32-氮气源阀；33-高压氮气源；34-辅管阀48．2．2 本试验所用的仪器设备应符合下列规定：1 旁压器：为圆柱形骨架，外套有密封的弹性膜。
预钻式一般分上、中、下三腔。
中腔为测试腔，上、下腔为辅助腔。
上、下腔用金属管连通，而与中腔严密隔离。
自钻式一般为单腔，旁压器中央为导水管，用以疏导地下水，以利于将旁压器放到测试位置。
在弹性膜外按需要可加装一层可扩张的金属保护套(铠装保护)。
其规格应符合表48．2．2的要求。
表48．2．2 旁压仪规格2 加压稳压装置：压力源为高压氮气或人工打气，并附有加压稳定调节阀和压力表。
其量程和最大允许误差应符合表48．2．2的要求。
3 变形量测装置：一般由体变管或液位仪及辅管组成，其量程和最大允许误差应符合表48．2．2的要求。
也可采用横向变形传感器直接测出径向变形。
其技术条件应符合现行国家标准《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB／T 15406的规定。
4 导管：为尼龙软管，连接旁压器中腔与体变管相通，连接上、下腔与辅管相通。
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。
第六章 旁压试验
′ ∵Vm =Vc + 应 似 线 中 对 的 积 量 cm3) 体 增 (
又根据弹性理论剪切模量和弹性模量的关系式： 又根据弹性理论剪切模量和弹性模量的关系式：
G = E 2(1+ µ) ⇔ E ↔ Em
∆P Em = 2(1+ µ)(Vc +Vm ) ∆V 式 ：Vc —中 初 体 (cm3 ) 中 腔 始 积 Vm —近 直 段 点 应 似 线 中 对 的 积 量(cm3 ) 体 增 S f − S0 ∆P or Em = 2(1+ µ) Sc + ∆S 2
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
(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)
附图7：旁压试验成果图
院
勘
检查
图号 3/43
0 0
50
旁压试验成果图
钻孔编号: MIZ3-PTZ-013 试验深度: 试验编号: MIZ3-PTZ-013-5 试验地层:
11.60-12.20 m 泥质粉砂岩
MIZ3-PTZ-013-5 P-V 曲线
450
900
1350 1800 2250 2700 3150 3600 4050
技术负责
长沙勘察设计研究 长沙地铁1号线1期工程KC-3标披塘路站详
院
勘
检查
图号 1/43
旁压试验成果图
旁压试验成果图
钻孔编号: MIZ3-PTZ-013 试验深度: 试验编号: MIZ3-PTZ-013-2 试验地层:
4.80-5.40 m 泥质粉砂岩
MIZ3-PTZ-013-2 P-V 曲线
0
350
P0
Pf
P(kPa)
100
150
200
250
300 V0
350 Vf
400
V(cm3) 450
试
P0=581kPa
V0=330cm3
E=294.23MPa
验 结
Pf=3383kPa
Vf=364cm3
Em=298.73MPa
果
PL=15123kPa Pf-P0=2802kPa PL-P0=14542kPa
Vf≥474cm3
Em≥711.34MPa
果
/
Pf-P0≥4346kPa
P0
Pf P(kPa)
100
150
200
250
300
350 400 V0
450 Vf V(cm3)
九、旁压试验资料
九、旁压试验1. 试验的目的及意义通过旁压试验，了解旁压仪的构造，掌握试验的操作步骤及技术要求，采用旁压曲线得到地基土的承载力、旁压模量、旁压剪切模量和不排水抗剪强度 。
2. 试验的适用范围预钻式旁压仪实验适用于孔壁能保持稳定的粘性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、风化岩和软岩。
3. 试验的基本原理旁压试验是将圆柱形旁压仪放置在地基土中，旁压仪内充气加压后产生侧向膨胀，对周围的土里产生水平向的压力，使土体产生变形直至破坏，从而得到压力p 与旁压仪扩张体力v 之间的关系曲线，即旁压曲线。
旁压试验分预转式和自转式两种。
由预转式旁压试验得到的旁压曲线特征值（初始压力0p 、临塑压力f p 和极限压力L p ），可用来确定地基承载力标准值k f 和旁压模量M E 、旁压剪切模量M G 等指标。
自钻旁压试验由于对土体扰动小，还可用于测求土的水平向压力0p ，静止侧压力系数0K 、孔隙压力和消散特征以及估算土的不排水强度等。
4. 试验仪器及制样工具试验采用江苏省溧阳市天目仪器厂生产的PY 型旁压仪，由旁压器、加压稳压装置和变形测量装置及导管等部分组成。
旁压器：是旁压仪的主要部件，为三腔式圆柱形骨架，外套有弹性膜。
分上、 中、下三腔，中腔为测试腔；上下腔互通但与中腔隔离，为辅助腔。
中央有导水管，用来排泄地下水，使旁压器能顺利的置于测试深度。
加压稳压装置：压力源为高压氮气，并附有加压稳压调节阀和压力表。
变形测量装置：主要包括体变管（量管）。
导管：为尼龙软管，连接旁压器中腔与体变管相通。
5.试验步骤（1）水箱注满蒸馏水或干净的冷开水；以保持管路清洁和减少水中的气泡。
水箱是不承受高压的。
因此，在整个试验过程中水箱安全阀最好一直打开，避免偶然操作错误将试验高压水放入，引起水箱胀裂；（2）接通管路；把旁压器1号注水管和2号、3号2根导压管的快速接头分別与测置面板上的插座对号插入；（3）向旁压器和变形测量系统注水；将旁压器竖立于地面，关闭调零阀，打开注水阀、测管阀，按逆时针方向把调压阀拧到最松位置（此时调压阀起气阀作用，直接通大气）拧紧水箱盖，把打气筒接在水箱加压处向水箱稍加压力(0.01〜0.02Mpa)，并同时描晃旁压器和尼龙管束，以利于排尽旁压器和管道内的空气。
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7 旁压试验
7.1试验的目的及意义
（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曲线，可以推求地基土的原位水平应力、静止侧压力系数好不排水抗剪强度等土性参数。
7.2试验的试验范围
旁压试验方法简单、灵活、准确。
适用用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩、和软岩等地层的测试。
7.3试验的基本原理
（一）试验基本原理表述
仪器工作时，由加压装置通过增压缸的面积变换，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，使旁压器弹性膜膨胀导致地基孔壁受压而产生相应的侧向变形。
其变形量可由增压缸的活塞位移值S确定，压力p 由与增压缸相连的力传感器测得。
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。
（二）理论解释
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1，可分为
三段：
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。
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。
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。
µ—土的泊松比；
VC——旁压器的固有体积；
V0——与初始压力p 0 对应的体积；
Vf——与临塑压力Pf对应的体积；
V p——旁压曲线直线段的斜率。
7.4试验仪器及制样工具
（1）旁压器：试验采用的设备为江苏溧阳天目仪器厂生产的PM－１A型预钻式旁压仪，旁压器外径为50mm，测量腔有效长度约为340mm，测管截面积为19.2cm2，测量腔初始体积为Vc=667.3cm3，用位移值表示为；可达到的最大试验压力为2.5MPa。
（2）变形测量系统：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、同轴导压管以及阀门组成。
用于向旁压器注水、加压，并测量、记录旁压器在压力作用下得径向位移，即土体的侧向变形。
（3）加压稳压装置：由氮气瓶、精密调压阀、压力表及管路组成。
用来在试验中向土体分级加压，并在试验规定时间内自动精确稳定各级压力。
7.5 试验步骤
7.5.1仪器率定
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
当出现下列情况之一时，必须对弹性膜进行率定
①新使用的弹性膜；
②新膜第一次率定在经3-4次测试后；
③一般测试20次以后；
④停止测试两昼夜以上；
⑤当弹性膜被拉翻到下面的箍时；
⑥气温有较大的变化。
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。
（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a。
7.5.2试验程序
（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)。
（5）调零，并把旁压器放入孔中
（6）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。
①加压等级：宜取预估极限压力的l/8~1/l2，以使旁压P-S曲线上有l0个左右，方能保证测试资料的真实性。
②变形稳定标准：与土性有关，有1min（15s、30s、60s）、2min（15s、30s、60s、120s）稳定，这样，对软粘土而言，基本上相当于不排水快剪，铁道部取稳定时间为3min。
）
（7）终止试验。
旁压试验所要描述的是土体从加压到破坏的一个过程，试验的P-S曲线要尽量完整。
因此，试验能否终止，一般取决于仪器的两个条件：
①压力达到仪器的最大额定值
②测管水位下降值接近最大容许值（S£35cm）
对于国产PY-2A型旁压仪，规定测管水位下降值达35—40cm时应立即终止试验；否则，弹性膜有破裂的可能。
7.6实验数据
（1） 弹性膜约束力和仪器综合变形校正曲线
压力P (kPa)
仪器综合变形校正曲线（a kP mm /039.0＝ ）
压力P (kPa)。