旁压试验的详细解释解读

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。

第五节旁压试验一、定义）是利用钻孔做的原位横向载荷试验，是工程勘察中的一种常用原位测l测试原理：通过旁压器在竖直的孔内加压，使旁压膜膨胀，并由旁压膜将压力传给周围土体，受成孔质量影响大，在软土中测试精度二、旁压测试的仪器设备分为两类：预钻式旁压仪l旁压器是旁压仪中的1、仪器校正（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。

线。

三、测试步骤和注意事项在压力作用下，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a2)仪器综合变形的率定2.开孔至预定深度以下35cm 处3.把旁压器放入孔中测管水位下降值接近最大容许值注意事项（1）钻孔结束后，应将旁压器尽快放入孔中的预定深度；（2）必须保证旁压器三腔都位于同一土层中，不应该放置在）若旁压仪长时间不用，应排尽水箱、管路系统和旁压器的水四、数据处理1.绘制弹性膜约束曲线和仪器综合变形曲线数据校正把测试数据P m , S m 校正为P, S(kPa)-P (kPa);-P (kPa);-P i w m 的弹性膜约束力管水位下降值对应弹性膜约束曲线上与测静水压力压力表读数P(kPa)S(cm)(kPa)P t =P m +P wP iPS (3min)S =(P +P )a S013838316344100113..57...6.774..例如：(cm/kPa)- ;)(-S (cm);-S : )(S m 仪器综合变形校正系数实测测管水位下降值值校正后的测管水位下降式中a a cm P P S w m m +-=P(kPa)S(cm)(kPa)P =P +P P PS (3min)S =(P +P )a S.6.774.. 3.绘制旁压测试曲线（如图5-23）曲线可以分为三部分：1)第一曲线段五、测试的影响因素1、成孔质量（这对于预钻式旁压试验来说是非常重要）软土的扰动对测试结果的影响很大，必须根据土类选择不同的钻孔方法成孔应该是垂直，且其直径与旁压器吻合的好。

基于旁压试验的桩基承载力计算桩基承载力是指桩在地基中的承载能力。

设计桩基承载力的计算公式主要是基于实测桩载荷试验数据建立的。

旁压试验是桩基承载力计算的一种重要试验方法，在现场进行，是评估桩基承载力状况的主要手段之一。

本文将详细介绍基于旁压试验的桩基承载力计算的方法。

旁压试验是基于桩的侧阻力和端阻力对地基承载力进行测试的方法。

在该试验中，桩的顶部悬挂一定载荷，并测量此时桩身的位移和变形等参数，从而得到所需要的参数数据。

根据这些参数数据，可以计算出桩的承载能力。

旁压试验所得到的数据主要有两类：一是桩身的侧面阻力数据，二是桩的轴向变形数据。

这些数据是评估桩基承载力状况的重要依据。

根据这些数据，就可以计算出桩的抗侧能力和抗压能力。

计算桩基承载力的方法一般采用极限承载力理论，在此基础上通过计算，预估桩的极限承载能力。

极限承载力理论是根据桩的力学特性，分析桩在承受载荷时的各种状态，计算桩体的承载能力。

桩基承载力计算的公式主要有三个：一是计算桩竖向抗力的公式，二是计算桩侧向抗力的公式，三是计算桩端面抗力的公式。

根据实测数据，应用这些公式进行计算，预估桩的极限承载能力。

桩竖向抗力的公式：Qs = Ap * σp其中，Qs为桩顶所承受的竖向载荷，Ap为桩端截面积，σp为桩在承荷后的平均端面应力。

这个公式主要针对竖向荷载起荷情况。

通过旁压试验，可以获取到桩的一系列数据，结合以上三个公式，可以得出该桩的承载能力。

通过这种方法来计算桩基承载能力，对准确评估地基情况、保证工程质量、确保工程安全有着重要的作用。

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.E M=2(1+μ)(V c+V o+V f2)△P△VG M=(V c+V o+V f2)△P△Vµ—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。