旁压试验和静力触探结果分析

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1、旁压试验和静力触探成果分析0前言工程勘察作为工程施工的重要组成部分，需要为工程施工和使用期间提供全面的工程指标，确保工程设计方案安全、经济、合理，为施工的顺利进行提供保障。岩土工程勘察应提供各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值等。原位测试是获许这些相关信息的重要手段之一。1旁压试验旁压试验可用于确定土的临塑压力和极限压力，以评定地基土的承载力；自钻式旁压试验可确定土的原位水平应力或静止侧压力系数；估算土的旁压模量、旁压剪切模量、侧向基床反力系数，估算软粘性土不排水抗剪强度以及估算地基土强度、单桩承载力和基础

2、沉降量等。旁压试验得到的土体压力与变形的对应关系，用曲线有几种表示方法。即压力-孔壁土被压缩的体积变化量，P-V曲线；压力-孔径径向变化值，P-r曲线；压力-表示孔壁土体积压缩的测管水位下降值，P-s曲线。这些曲线所表示的含义是一样的，它们之间有固定的转换关系。从物理概念讲P-V曲线和P-r曲线更明确。同时考虑到利用旁压孔穴体积增加一倍确定极限荷载和计算旁压模量Em的方便，本次详勘阶段采用P-V曲线比较合适，试验成果图如图1所示。通过P-V曲线图，我们可以求取出旁压试验特征值。主要包括P0—地层原始水平压力、Pf—临塑荷载、P1—极

3、限荷载，并通过公式求出旁压模量Em。本次试验报告结果已直接给出P0、Pf、Em的值。Em=21+μVcm∆P∆V(1.1)式中：Em----旁压模量；μ----土的泊松比；Vcm----P—V曲线直线段体积变化增量；∆P∆V----旁压曲线直线段的斜率。通过这几个特征值，可以进一步计算出岩土工程性质的一些相关参数。图1旁压试验成果示意图1.1旁压试验成果计算（1）确定粘性土的不排水抗剪强度Cu=P1-P05.5(1.2)（2）确定砂土内摩擦角∅=lnP1-P0180+24(1.3)（3）确定旁压剪切模量Gm=Vc+V0+∆V2∆P∆

4、V(1.4)式中：Vc----旁压器固有体积；V0----P—V曲线的直线段延长与V轴相交，其交点定义为V0；∆V----旁压曲线直线段体积增量；∆P----旁压试验直线段压力增量。（4）确定地基承载力1．采用旁压临塑压力fka=λPf-P0(1.5)式中：fka----地基承载力标准值；P0----旁压试验的初始压力；Pf----旁压试验的临塑压力；λ----临塑压力修正系数，取0.7~1.0。2．旁压试验求出的地基承载力极限值fu可按式（1.6）计算，并按式（1.7）计算确定地基承载力标准值。fu=P1-P0(1.6)fka=f

5、uK(1.7)式中：P1----旁压试验极限压力；K----安全系数，对于一般第四纪粘性土、粉土，不应小于2；对于一般第四纪粉砂、细砂，不应小于4。（5）确定砂性土的变形模量E0=K∙Gm(1.8)式中：K----变形模量转换系数，粉砂4~5，细砂5~7，中砂7~9，粗砂9~11。（6）确定土的压缩模量根据《高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004)》规定，可用下式计算：Es=αEm(1.9)式中：Es----压缩模量；α----一般粘性土取0.7~1，粉土取1.2~1.5，细砂取2~2.5，中砂取3~4；Em----旁压模量

6、。（7）确定地基土水平基床系数Kh=1-a∆P∆r(1.10)∆r=r1-r0(1.11)式中：r1----临塑压力时钻孔空腔的半径；r0----初始压力时钻孔空腔的半径；a----孔隙压力系数，砂土取0，粉土取0.1~0.2，粉质粘土取0.15~0.25，粘土取0.25~0.50。（8）估算单桩极限承载力和沉降1．桩端极限压力qLqL=KP1-P0+q0(1.12)式中：K----承载力系数。2．桩侧极限摩阻力τL对于软岩地基τL--P1的相对关系，单位为kPa，可用下列公式估算：τL=0.033P1+30(1.13)3．桩的轴向

7、容许承载力P=i=1nτLiuihi2+qLA3(1.14)式中：τLi、ui、hi----第i层土的极限摩阻力、桩的周边长和土层厚度；A----桩的底面积；qL----桩端极限压力。4．单桩的沉降（a）钻孔桩s=0.006B（B为基础宽度或直径）（b）打入桩s=0.009B如桩较长，沉降可按上式估算的再加上桩身的弹性压缩量=QLAE式中：Q=qL∙AqL----桩端极限压力；A----桩端面积，对开口桩取1/2；L----桩长；E----弹性模量。（9）原位水平压力a.观察法假定旁压器压入地面时，对周围土体不产生明显扰动，且土体呈

8、线弹性。放大压力—应变曲线1%腔应变之前的部分，在膜开始膨胀的点上放置水平标尺，其对应的压力值为P0。由于仪器存在旁压器变形、位移传感器安装偏差等未知因素，多采用选取位移较为明显的点为初始压力点的处理方法；且旁压器钻入时，土体不可避免