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1、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。旁压器 变形量测装置加区穗压装置注;T一为快速接头图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-
2、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
3、。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旁压仪规格旁压器:体变管压 力量管 截面积 hm上)外径 Cmm)中腔长度 (mm)总长度 (mm)总长度外役最程1(cm1)r最大允许误差 )量程 (MPa)最大 允许误差 (%)44902002504 5。9知41。6001,5。7. 0土 L513.34.52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.
4、 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。5自钻式旁压仪的自钻钻头、钻头转速、钻进速率、刃口距离、泥浆压力和流量等应符合有关规定。48. 3操作步骤48. 3. 1试验前平整试验场地，根据土的分类和状态选择适宜的钻头开孔。要求孔壁垂直、 呈完整的圆形，尽可能减少孔壁土体扰动。48. 3. 2钻孔时，若遇松散砂层和软土地层时，须用泥浆护壁钻进。钻孔孔径应略大于旁 压器外径2mm10mm。48. 3. 3试验点布置原则：必须保
5、证旁压器上、中、下三腔都在同一土层中，试验点垂直 间距不宜小于1m。试验孔与已有钻孔的水平距离不宜小于1m，取完土样或做过标贯试验 的部位不得进行旁压试验。48. 3. 4试验前在水箱内注满蒸馏水或无杂质的冷开水，打开水箱安全盖。48. 3. 5检查并接通管路，把旁压器的注水管和导压管的快速接头对号插入。48. 3. 6把旁压器竖立于地面，打开水箱至量管、辅管各管阀门，使水从水箱分别注入旁 压器各个腔室，并返回到量管和辅管。在此过程中需不停地拍打尼龙管并摇晃旁压器，以便 尽量排除旁压器和管路中滞留的气泡。为了加速注水和排除气泡，亦可向水箱稍加压力。当 量管和辅管水位升到刻度零或稍高于零，即可终
6、止注水，关闭注水阀和中腔注水阀。48. 3. 7调零。把旁压器垂直提高，直到使中腔的中点与量管零位相平，打开调零阀，并 密切注意水位的变化，当水位下降到零时，立即关闭调零阀、量管阀和辅管阀，然后放下旁 压器。48. 3. 8将旁压器放入钻孔中预定的试验深度，其深度以中腔中点为准。打开量管阀和辅 管阀施加压力。48. 3. 9用高压氮气源加压时，接上氮气加压装置导管（手动加压装置则应关闭），把减压 阀按逆时针方向拧到最松位置，打开气源阀，按顺时针方向调节减压阀，使高压降低到比所 需最高试验压力大100kPa200kPa，然后缓慢地按顺时针方向调节高压阀并调到所需的试 验压力。48. 3. 10手
7、动加压时，先接上打气筒，关闭氮气加压阀，打开手动加压阀，用打气筒向 贮气罐加压，使贮气罐内的压力增加到比所用最高试验压力大100kPa200kPa以上。然后 按顺时针方向缓慢旋转调节阀调到所需的试验压力。48. 3. 11加压等级一般为预计极限压力的1/71/5,初始加荷等级可取小值，也可 参照表48. 3. 11选用。必要时可做卸荷再加荷试验，测定再加荷旁压模量。表48. 3. 11试验加压等级(kPa)土的工程特性加压等级临塑压力前雄塑压力后淤泥淤泥质土施塑状态的励质土，饱和或松散的粉 细砂100M0048. 3. 12 各级压力下的相对稳定时间标准为1min或3min。相对稳定时间标准为
8、1min 时，加荷后15s、30s、60s测读变形量；相对稳定时间标准为3min时，加荷后60s、120s、 180s测读变形量。48. 3. 13当测量腔的扩张体积相当于量测腔的固有体积时，或试验压力达到仪器的容许 最大压力时，应立即终止试验。1试验深度小于2m时，把调压阀按逆时针方向拧到最松位置，即与大气相通，利用 弹性膜的约束力回水至量管和辅管，当水位接近零时，即可关闭量管阀和辅管阀；2试验深度大于2m时，打开水箱安全盖，再打开注水阀和中腔注水阀，利用试验压 力使旁压器回水至水箱；3当需排净旁压器内的水时，可打开排水阀和中腔注水阀，利用试验压力排净旁压器 内的水；4也可引用真空泵吸回水。
9、48. 3. 15终止试验消压后，必须等2min3min后才能取出旁压器，并仔细检查、擦洗、 装箱。48. 3. 16当需进彳丁下一试验点时，重复本标准第48.3. 1条第48. 3. 15条48. 4计算、制图和记录48. 4. 1校正压力应按下式计算：4=pm- pw p(4& 4. 1)式中：p校正后的单位压力(kPa)；xp压力表读数(kPa)；mp静水压力(kPa)；wpi弹性膜约束力(kPa)，查弹性膜约束力校正曲线确定。48. 4. 2校正变形量应按下列公式计算：V=心(48.4.2-1)(48.4,2-2)式中：V校正后的体变量(cm3)；H校正后的量管水位下降值(cm)；A量
10、水管截面积(cm2)；Hm量水管水位下降值(cm)；a仪器综合变形校正系数(cm / kPa)。48.4.3以校正后的体变V为纵坐标，校正后的压力p为横坐标，绘制p-V曲线(图48.4.3)。 也可绘制压力和量管水位变化曲线。作图比例：纵坐标以1cm代表体积变量100cm3；横坐 标为单位压力p值，以1cm代表100kPa。或根据具体情况选择比例标准。图幅尺寸要求宜 为 10cmx10cm。神件时P PiA nP(眼)图48. 4. 3 旁压曲线1-旁压曲线；2-蠕变曲线48. 4. 4在绘制的p-V曲线上，确定三个压力特征值：p0、pf、Pj1将旁压曲线直线段延长与纵坐标相交，交点为V0，由
11、V。作与p轴平行线相交于曲 线的一点，其对应的压力为原位水平土压力p0值；2取旁压曲线直线段的终点，即曲线与直线段的第2个切点所对应的压力为临塑压力 Pf值；3曲线过临塑压力后，趋向于与纵轴平行的渐近线时，其对应的压力为极限压力p直， 当从p-V曲线上不能直接求出极限压力R值时，可用曲线外推方法至最大体积增量值匕(= Vc+2V。，Vc为旁压器中腔初始体积，V。为孔穴体积与初始体积的差值)，取对应V1的压力为 极限压力p】。或用倒数曲线法求取。48. 4. 5可从三个压力特征值确定承载力的基本值匕。1临塑压力法：fok = pt * po(4& 4. 5-1)2极限压力法：/ = (一 PC/
12、F.(48. 4. 5-2)式中：p原位水平单位土压力(kPa)； 0F 安全系数。48. 4. 6不排水抗剪强度应按下式计算：Cu = po(48. 4. 6)48. 4. 7侧压力系数应按下式估算：Ko = *(48.4.7)式中：z旁压器中心点至地面的土柱高度(m)；Y土的容重(kN / m3)。48. 4. 8旁压模量应按下式计算：Em = 2(1+*)(十.)膨 (48.4.8)式中：Em由旁压试验确定的模量，称为旁压模量(kPa)；M泊松比；V旁压器(中腔)初始体积(cm3)；Vm平均体积增量(取旁压试验曲线直线段两点间压力所对应的体积之和的 一半)(cm3p旁压试验曲线上直线变形段的压力增量(kPa)；V相应于?的体积变化增量(cm3)。48. 4. 9 旁压试验的记录格式应符合本标准附录D表D. 82的规定。
