第七章 旁压试验
旁压试验典型曲线
旁压试验典型曲线旁压试验是一种常用的原位测试方法，可用于评估土壤的工程性质。
在旁压试验中，通过在土壤样品周围施加压力，测量压力与样品变形之间的关系，从而得到旁压曲线。
旁压曲线通常分为三个阶段，分别是圆柱体阶段、剪切带阶段和破坏阶段。
1.圆柱体阶段在旁压试验的初始阶段，土壤样品尚未受到明显的压力作用，其形状类似于圆柱体。
此时，压力与变形之间呈线性关系，土壤样品的体积变化较小。
这个阶段通常被视为土壤样品的弹性阶段，其中土壤颗粒之间的摩擦力较小，土壤样品可以看作是一个弹性体。
2.剪切带阶段随着压力的增加，土壤样品开始进入剪切带阶段。
在这个阶段中，土壤样品开始发生剪切变形，其形状逐渐偏离圆柱体。
此时，压力与变形之间的关系不再是线性的，而是呈现出曲线的形式。
剪切带阶段反映了土壤样品中颗粒之间的摩擦和滑移作用，是土壤样品由弹性阶段向塑性阶段转变的过程。
3.破坏阶段在旁压试验的最后一个阶段，土壤样品达到其承受极限并发生破坏。
此时，压力与变形之间的关系呈现出突变的形式，土壤样品的变形迅速增加。
破坏阶段反映了土壤样品的强度和稳定性，是工程实践中需要重点关注的部分。
在破坏阶段之后，土壤样品的变形将不再随着压力的增加而增加，而是进入了一个相对稳定的状态。
总结旁压试验典型曲线反映了土壤在受到压力作用下的变形和破坏过程。
通过分析旁压曲线，我们可以得到土壤的弹性、塑性和强度等工程性质信息。
这些信息对于工程设计和施工具有重要的指导意义。
在进行旁压试验时，需要注意以下几点：首先，要选择具有代表性的土壤样品，以避免测试结果的偏差；其次，要保证测试设备的精度和稳定性，以确保测试结果的可靠性；最后，要对测试结果进行正确的分析和解释，以便得到准确的工程性质信息。
旁压试验SL237-048-1999
旁压试验定义和适用范围预钻式是扩张临塑压力和极限压力和旁压模量等指标自钻旁压试验尚可用于测求土的水平向压力引用标准仪器设备仪器设备其结构框图如图旁压器预钻式一图旁压仪结构框图安全阀管下腔低压表阀在其规格如表加压稳压装置并附有加其量程和准确度见本规程表变形测量装置也可采用横向变形传感其技术条件应符合标准表旁压仪规格导管连接仪器设备的检定和校准压力表应按体变管应按变试验前要进行旁压器弹性膜约束力和仪器综合变形值的操作步骤预钻旁压试验试验前平整试验场地根据土的分类和状态选择适宜的钻尽可能减少孔壁土体扰钻孔孔径应略大于旁压器外径试验点垂直间距一般不小于个测层厚大于个测点亦可视工程需要把旁压器竖立于地面水从水箱分别注入旁压器各个腔室在此将旁压器放入钻孔中预定的试验深度其深度以中腔中点用高压氮气源加压时使高压降低到比所需要最高试验压力大手动加压时先接上打气筒加压阀最高试验压力大然后按顺时针方向缓慢旋转加压等级一般为预计极限压力的表试验加压等级各级压力下的相对稳定时间标准为或按下对对试验深度小于时把调压阀按逆时针方向拧到最松位试验深度大于终止试验消压后必须等自钻旁压试验试验点的布置原则参照本规程在所选定的试验点上利用自动切削装同时将旁利用液压或气压参照本规程或的规定进行的方法使弹性膜恢复原计算和制图式中校正后的压力压力表读数式中量水管截面积仪器综合变形校正系数用校正后的压力图图旁压曲线作图比例纵坐标以代表体积变量图幅尺寸要求一般为从绘制的由作与压力取旁压曲线直线段的终点即曲线与直线段的第个切点所对应的压力为临塑压力曲线过临塑压力后应的压力为极限压力当从曲线上不能直接求出极限压力外推方法至最大体积增量值极限压力从三个压力特征值确定承载力的基本值临塑压力法极限压力法式中原位水平土压力安全系数式中旁压器中心点至地面的土柱高度值式中旁压试验曲线上直线变形段的压力增量平均体积增量旁压器记录本试验记录格式如表表旁压试验记录表工程名称试验者试验孔编号计算者试验点编号校核者旁压器编号日期附旁压仪校准目的和校准要求试验前应对仪器进行两项校准更新弹性膜弹性膜一般进行对临塑压力土中试验时每当气温较大变化或置放较长时间后校验方式弹性膜约束力校准先对弹性膜加压使体变管达到至以加压等级为逐级加压并按本规程对用变形传感器测定弹性膜径向变形时应记录各级压仪器综合变形校准以加压等级为规定一般加压至终止试制图对弹性膜约束力校准绘制压力值和量管水位下降和传感器输出值弹性膜约束力校准曲线仪器综合变形校准绘制压力值和量管水位下降仪器综合变形校准曲线。
旁压测试在碎石土中的应用
旁压测试在碎石土中的应用摘要:随着工程勘察要求的提高，旁压试验技术逐渐得到普及，人们在软土、砂土甚至黄土中的试验研究成果日趋丰富，然而对于碎石土或者卵石层而言，由于成孔、设备等原因造成在碎石土中的旁压试验难度大，很少有人做此方面的专项研究，为此，本文结合自己工程实践经验，将现在碎石土中的旁压试验方法进行总结，系统的介绍了旁压仪在碎石土中的应用。
以便进一步的推广旁压试验，为工程建设服务。
关键词旁压仪；旁压试验；碎石土Abstract: With the engineering requirement, pressure-meter test technology gradually gained popularity, people in soft soil, sand and loess in test results is rich with each passing day, while for break-stone or pebble layer, due to the hole, equipment and other causes in gravel soil of pressure-meter test is very difficult, and few people to do this a special study, therefore, based on their practical experience, will now gravel soil of Pressure-meter Test methods are summarized, the system introduced the pressured in gravel soil of. In order to further promote the pressure-meter test, and serve for project construction.Keywords: pressure meter, pressure-meter test, gravel soil.旁压试验自上世纪70年代末80年代初引入至我国最初在压沿海软土地区应用，近年来随着勘察要求的提高，旁压试验逐渐得以普及，人们在砂土、黄土中进行试验研究成果日趋完善。
旁压试验室内实验和原位实验对比
旁压试验室内实验和原位实验对比
高层建筑的荷载大，地基压缩层的深度也大，因此，在确定土的压缩模量时，必须考虑土的自重压力的影响。
计算地基变形时应取土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段来计算压缩模量。
当基坑开挖较深时，尤其是软土地区。
应考虑卸荷对地基土性状和基础沉降的影响，应进行回弹再压缩试验以及模拟地基土和基坑侧壁土体的卸荷试验。
计算地基变形时，需取得地基压缩层范围内各土层的压缩模量或变形模量，但遇到难于取到原状土样的土层（如软土、砂土和碎石土）而使变形计算产生困难，为解决这类土进行地基变形计算所需的计算参数问题，可以考虑利用适当的原位测试方法（如标准贯入试验、重型动力触探等），将测试数据与地区的建筑物沉降观测资料以反演方法算出的变形参数建立统计关系。
由于试验方法不同，测得的抗剪强度指标也明显不同，因此试验方法应根据地基的加荷及卸荷速率和地基土的排水条件综合选择。
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。
第7章.标贯试验
优点和缺点
• 优点：（1）操作简单，地层适应性广，对不易钻 探取样的砂土和砂质粉土尤为适用，当土中含有 较大碎石时，使用受限制。（2）通过标准贯入试 验，从贯入器中还可以取得土样，可对土层进行 直接观察，利用扰动土样，可以进行鉴别土类的 有关试验。 • 缺点：（1）离散性比较大，故只能粗略地评定土 的工程性质。（2）与圆锥动力触探试验相似， SPT并不能直接测定地基土的物理力学性质，而 是通过与其他原位测试手段或室内试验成果进行 对比，建立关系式，积累地区经验，才能用于评 定地基土的物理力学性质。
影响因素
• 影响标准贯入试验的因素有很多，主要有以下两 个方面: • 1.钻孔孔底土的应力状态:不同的钻进工艺(回 转、水冲等)、孔内外水位的差异、钻孔直径的大 小等，都会改变钻孔底应力状态，它会对标准贯 入试验有重要影响。 • 2.锤击能量:通过实测，即使是自动自由落锤， 传输给探杆系统的锤击能量有很大的波动，变化 范围达到士(45-50%)，对于不同单位、不同机具、 不同操作水平，锤击能量的变化范围更大。
2. 设备与原理
• 2.1 设备 • 标准贯入试验设备主要由贯入器、贯入探杆和穿 心锤三部分组成。 • 1.贯入器:标准规格的贯入器是由两个半圆管合 成的圆筒型探头。 • 2.穿心锤:重63.5kg的铸钢件，中间有一直径 45mm的穿心孔，此孔为放导向杆用。 • 3.触探杆:国际上多用直径为40-50mm的无缝钢 管，我国则常用直径为42mm的工程地质钻杆。
1. 概述
• SPT实际上仍属于动力触 探类型之一，所不同的是， 其触探头不是圆锥探头，而 是标准规格的圆筒形探头 (由两个半圆筒合成的取土 器)，称之为贯入器。利用 规定的落锤能量将贯入器打 入土中，根据贯入的难易程 度，可用贯入30cm的击数 N判定土的物理力学性质。
旁压试验的操作步骤
旁压试验的操作步骤
旁压试验呀，这可是个挺有意思的事儿呢！咱就好比要给大地做一
次特别的“体检”。
首先呢，得选好要“体检”的位置，就像医生找对要打针的地方一样
重要。
然后把旁压仪这个“神器”小心翼翼地安放好，可不能马虎，这
就好比战士上战场前要把武器擦得锃亮。
接着呀，就开始慢慢给它施加压力啦，就像轻轻地给气球打气一样，可不能一下子太猛哦，不然“大地”可能会不高兴呢。
看着压力一点点
上去，数据也一点点出来，心里还真有点小激动呢。
在这个过程中，你得时刻关注着各种变化，就像妈妈时刻关注着宝
宝的一举一动。
压力增加到一定程度，就可以暂停一下，观察观察情况，看看“大地”的反应。
这时候你就会想，嘿，这大地还真有脾气呢！
然后再继续加压力，就这么一步步来，就像爬楼梯一样，一步一个
脚印。
可别小瞧了这些步骤，每一步都得认真对待，不然得出的数据
可就不准确啦。
等压力加到差不多了，就可以慢慢把压力撤掉啦，就像把吹起来的
气球慢慢放气一样。
这时候再看看数据，哎呀呀，这些数据可都是宝
贝呀，能告诉我们好多关于大地的秘密呢！
你说这旁压试验是不是很有趣呀？就像一场和大地的神秘对话。
通过这些操作步骤，我们就能更好地了解大地的特性，为工程建设啥的提供重要的依据。
总之呢，旁压试验可不能随随便便做，得用心、细心、耐心，就像对待一件珍贵的宝贝一样。
只有这样，我们才能从中学到真正有用的东西，为我们的建设事业添砖加瓦呀！大家可别小瞧了这个小小的试验哦，它的作用可大着呢！。
7 工程地质原位测试
7.2 静载荷试验PLT
静力载荷试验承压板 方形或圆形的刚性板，面积应为 0.25m2 或 0.5m2 。 工 程 上 常 用 70.7cm×70.7cm 和 50cm×50cm 。
试验荷载 加载到承载力设计值的2倍。
加载装置 采用平台堆载法或地锚反力装置。 安装时，使堆重中心、千斤顶、 承压板中心在同一竖线上，通过 千斤顶把荷载传递给岩土体。
深度要求 ➢ 反力大于贯入总阻力
7.3 静力触探试验CPT
孔压静力触探
7.3 静力触探试验CPT
成果
单桥：Ps－h曲线 双桥：qc－h曲线 fs－h曲线
Rf－h曲线 式中 Ps－比贯入阻力，为总贯入 阻力P与锥尖底面积A的比值；
qc－锥尖阻力； fs－侧摩阻力； Rf－摩阻比，为fs与qc之比。
重型动力触探 轻型动力触探
7.4 圆锥动力触探DPT
是动力触探的一种。主要区 别在于，贯入器为圆筒，而不是 圆锥，这样可以取土。
试 验 方 法 ： 采 用 63.5 公 斤 锤 ， 提 升 76 厘 米 ， 自 由 落 体 ， 贯 入 30 厘米的击数。
7.5 标准贯入试验SPT
7.5 标准贯入试验SPT
②本级荷载沉降量大于前级荷载沉降量的5倍，荷 载与沉降曲线出现明显陡降；
③某级荷载下24小时沉降速率不能达到相对稳定标 准；
④总沉降量与承压板直径（或宽度）之比超过0.06。
7.2 静载荷试验PLT
确定地基临塑荷载和极限承载 力有拐点法、相对沉降控制法、极 限荷载法等。 ➢ 拐点法 ①根据沉降随荷载的变化特征，取
荷载—沉降（p~s）曲线上明显陡 降的起点所对应的荷载为极限承 载力。 ②根据沉降随时间变化的特征，取 沉降—时间（s~lgt）曲线尾部明 显向下曲折的前一级荷载为极限 承载力。
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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
4、调零：把旁压器垂直 提高，使其测试腔的中点与目 测管“0”刻度相齐平，小心地 将阀4旋至调零位置，使目测 管水位逐渐下降至“0”时，随 即关闭阀4，将旁压器放好待 用。
。
M
EM
（2 1
)( Vc
V0
2
Vf
)
0
p V
GM
(Vc
V0
2
Vf
)
p V
式中，为土的泊松比，Vc为旁压器的固有体积（cm3），
V0为与初始压力p 0对应的体积（cm 3），Vf 为与临塑压力
pf 对应的体积（cm3），p / V则是旁压曲线的斜率。
第三节 试验仪器设备
PM-1BZ型旁压仪
梅那旁压仪 TEXAM型旁压仪
旁压试验设备简图
第三节 试验仪器设备
PY-2型旁压仪系统原理图
第三节 试验仪器设备
PM-1型旁压仪系统原理图
第三节 试验仪器设备
PM-1型旁压器主要技术指标
第四节 技术要求与试验方法
一、试验前准备工作
1、向水箱内注满蒸 馏水或干净的冷开水，旋 紧水箱盖。
2、连通管路：用同 轴导压管将仪器主机和旁 压器细心连接，并用专用 扳手旋紧，连接好气源导 管。
5、检查传感器和记录仪 的连接等是否处于正常工况， 并设置好试验时间标准。
PM-1型旁压仪系统原理图
第四节 技术要求与试验方法
二、预钻成孔
图中各种旁压曲线反映了 成孔质量对试验曲线的影响。
a线为正常的旁压曲线；
b线反映孔壁严重扰动，因 旁压器体积容量不够而试验提 前终止；
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；
第二节 试验基本原理
旁压试验可以理想化为圆柱 孔穴扩张课题，是轴对称平面应 变问题。典型的旁压曲线（压力p体积变化量V变化曲线或压力p-测 管水位下降值S变化曲线）可分为 三段：
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呈直线关系；
Ⅲ段（曲线CD）：塑性阶段， 随着压力的增大，体积变化量逐渐 增大，最后急剧增大，达到破坏。
之间的关系，然后绘制应
力-应变（或钻孔体积增量、 或径向位移）关系曲线。
旁压试验原理示意图
第一节 概述
2、发展简史 在l930年前后，德国工程师寇可娄
（Ko在g1le97r）0年发代明后了期，可国在内钻研孔制中成进功行预钻横型向旁载压荷仪测，并 试推的广使仪用器。，19可80以年说，是华东最电早力的院旁研压制仪成。功三腔水压式 自钻1旁9压57仪年。，19法94国年，道上桥海工勘程察师院梅在那88层（的M金en茂a大rd厦） 研工制程中成，功使了用三经腔改式进旁的国压产仪预，钻即旁梅压那仪预做到钻孔式深旁13压6米， 仪创。国内深度之最，成果资料获得国外设计单位肯定。
第三节 试验仪器设备
总体而言，旁压试验所需 的仪器设备主要由旁压器、变 形测量系统和加压稳压装置等 部分组成。
123、、旁变加由压形不器测稳锈量压钢系装储统置水筒、目测管、 位移又由和称高压旁压力压储传仪气感，瓶器是、旁精显压密示试调记验压录 的内为式仪 及 注 器 体 阀 来 并 确主部特圆、阀水在变在在稳要为殊柱精门、受形压试试定部中的形密等加压。力验验各件空弹结压组荷下表中规级。的性构力成并的及向定压整优膜。表，测径管土的力体质，、用量向路体时。呈钢一同于、位等分间圆管般轴向记移组级内柱，为导旁录，成加自形外三压压旁即，压动，层腔管器压土用，精
PM-1型旁压仪系统原理图
第四节 技术要求与试验方法
3、注水：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 旁压器竖直立于地面，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。细心地旋
转调压阀手轮，给水箱施加不 大于0.10MPa的压力。当水上
d线则反映孔径太小，或者 有缩孔现象，试验前孔壁已受 到挤压，所以曲线没有前段。
岩土工程测试技术
资环学院 吴道祥
第七章 旁压试验
第七章 旁压试验
本章内容简介 本章将从旁压试验的原理、仪器设备、测 试步骤、数据处理、影响因素和工程应用等方 面对旁压试验方法作一详细的介绍。
重难点简介
旁压试验的原理、旁压P－S、P－曲线
的绘制以及旁压试验法的成果应用。
第一节 概述
1、定义
试旁验压主试要验是通（过P旁M压T： 器P在re竖ss直ur的em孔e内te加r 压Te，s使t） 旁是压工膜程膨地胀质，由勘旁察压中膜的 （一或种护常套用）的将压原力位传测给试周 围技土术体，（实或质软岩上）是，一使种土 体利（用或钻软孔岩做）产的生原变位形横直 至向破载坏荷，试并验通过，量又测称装为置 测横出压施试加验的。压力和土变形