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1、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。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
2、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。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
3、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。仪器名称型号厂家配置价格(万元)特点梅纳旁压仪G-AM法国APAGEO比较烦琐,不详细列举.主要包括: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.16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.钻孔旁压仪ELASTMETER-2日本OY
4、O读数仪,探头,手动压力泵.连接管路,标定筒和工具箱.自动采集和数据分析(选配)40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.孔径范围大钻孔旁压仪LLTTYPE-M日本OYO同上.40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,管路,工具包和防冻液19仪器配件齐全,设计新颖,更为轻便,完全水压.自钻式旁压仪MarkVIIId3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
5、括厂家调试和培训)适用于软土,沙土等成孔质量不佳的旁压试验.旁压仪PY-3江苏省溧阳县仪器厂/温州也有一家,但不知道厂家名配置同梅纳旁压仪差不多,但是配件很多.备用件也很多.6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，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，
6、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。VABCDplpfpopIIIIII2.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。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。3.试验仪
7、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。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
