旁压试验的详细解释

地质勘察工程中旁压试验探析1概况随着我国经济建设的迅速发展，要求工程勘察能够提供科学可靠的地基土物理力学参数，为基础设计提供合理准确的设计参数。

旁压试验是地质勘察中的一种原位测试方法，它包括预钻式、自钻式、压入式三种。

国内目前已预钻式为主，预钻式旁压试验是通过旁压器在预先打好的钻孔中对孔壁施加横向压力，使土体产生径向变形直至破坏，利用仪器量测压力与土体相应的变形值，绘出应力与应变的关系曲线，按照理论公式或地区经验确定地基土的力学参数。

其试验基本原理如下：旁压试验可理想化为无限弹性介质中圆柱状孔穴径向扩张模型，为轴对称平面应变问题。

均匀土体横向压力与横向变形的理论曲线。

OA段：初始阶段，随着压力的增大，变形逐渐减少，AB段：似弹性阶段，压力与变形基本为线性关系；BC段：塑性变形阶段，随着压力的增大，变形迅速增大。

OA、AB段界限压力相当于初始水平压力PO；AB、BC段界限压力相当于临塑屈服压力Pf；BC段末尾渐近线附近的压力位极限压力PL。

根据弹性理论，可以推导出土的旁压模量。

假定似弹性阶段中土处于弹性状态，由轴对称平面理论，可以推导出旁压模量的公式如下：EM=2（1+μ）（Vc+Vm）△P/△V，式中EM为旁压模量（MPa），μ为泊松比，Vc为旁压器量测腔初始固有体积，Vm为平均体积（cm3），△P/△V为旁压曲线直线段的斜率（kPa/ cm3）由理论公式可以计算出压缩模量及地基承载力特征值等基础设计参数。

根据旁压试验特征值计算地基土承载力：临塑荷载法：fak=Pf-P0极限荷载法：fak= Pl-P0/FS式中fak为地基土承载力特征值（kPa），FS为安全系数，一般取2～3，也可根据地区经验确定。

对于一般土宜采用临塑荷载法，对旁压曲线过临塑压力后急剧变陡的土宜采用极限荷载法。

旁压试验理论上采用完善的弹性及弹塑性理论，其试验设备轻便，操作简单，测试迅速，可在不同深度试验，而且不受地下水限制。

与室内试验相比，旁压试验涉及的试验范围大得多，而且扰动不大。

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①淤泥（Q4mc）：根据初勘资料、本次取土样钻探孔及静力触探孔资料揭露，该土层沿线连续分布，且基本上呈北薄南厚的趋势。

层厚1.60～22.80m，平均8.33m，层顶埋深0.20～26.60m（标高-21.29～5.40m）；层底埋深4.20～31.00m（标高-25.79～2.08m）。

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。

旁压试验规程一、旁压试验规程是什么呢？旁压试验啊，就是一种测定地基土的压力与变形特性的原位测试方法。

简单说呢，就像是给土里的某个地方施加压力，然后看看土会怎么反应，是变硬了呢，还是软塌塌的。

这可是工程地质勘察里超级重要的一个环节哦。

二、旁压试验的仪器1. 旁压仪。

这可是旁压试验的核心家伙事儿呢。

它就像一个小探测器，能钻进土里去。

这个旁压仪由三部分组成哦。

一是旁压器，它是直接和土接触的部分，长得有点像个圆柱体，而且这个圆柱体还可以充气或者注水，通过这种方式给土施加压力呢。

二是量测系统，这个就像是旁压仪的眼睛和耳朵，它能准确地测量出旁压器里面的压力变化，还有土因为压力而产生的变形情况。

三是加压系统，这个就负责给旁压器加压啦，就像打气筒给气球打气一样，不过这个打气可是很有讲究的哦。

2. 还有一些辅助设备呢。

像钻杆呀，这是用来把旁压仪送到我们想要测试的土层位置的。

还有就是反力装置，因为给土施加压力的时候，旁压仪自己也会受到一个反作用力，如果没有反力装置把旁压仪固定住，那旁压仪可就被土给顶跑啦。

三、旁压试验的准备工作1. 场地准备。

首先要选择一个合适的测试场地。

这个场地得相对平整，而且要远离那些大型的振动源，比如说施工的大型机械啊。

要是场地不平整，旁压仪都放不稳，测试出来的数据肯定不准啦。

而且要是旁边有大型振动源在那里一直震动，就好像在你做实验的时候旁边有人一直在敲鼓，你能好好做实验吗？肯定不行呀。

2. 仪器检查。

在进行试验之前，一定要仔仔细细地检查旁压仪。

看看各个部件有没有损坏，连接是不是牢固。

特别是量测系统，要确保它能准确地读数。

就像你要出门旅行，得先检查一下你的车有没有问题一样，要是车胎瘪了或者刹车不灵，那可就危险了。

3. 钻孔。

接下来就是钻孔啦。

这个孔的大小和深度都是有要求的呢。

孔的直径要和旁压仪的尺寸相匹配，不能太大也不能太小。

深度呢，要根据我们想要测试的土层深度来定。

钻孔的时候也要小心，要保证孔壁相对光滑，要是孔壁坑坑洼洼的，旁压仪下去的时候可能就会被卡住，那就糟糕了。

原位测试旁压试验在软土勘察的运用随着中国城市化的进程不断深入，越来越多的建筑工程需要在软土地区进行建设。

然而，由于软土地质条件的复杂性和不确定性，随着建筑物的不断加重和使用，可能会导致地基沉降、变形和失稳等问题，给建筑物的安全使用带来威胁。

为了解决这些问题，软土勘察成为了大众关注的焦点，其中原位测试和旁压试验成为了软土勘察中最重要的手段之一。

原位测试和旁压试验区别原位测试和旁压试验都是软土工程勘察中常用的手段。

原位测试指的是通过在现场对软土进行多种测试方法来得出一系列有关软土等参数的信息，其中较为常见的有静力触探（SPT）、动力触探（DPH）等，常用作评价软土的物理性质和机械性质的指标。

旁压试验则是对地基中的不同地层进行强度性试验，最常用的是钻孔取样试验、压缩试验等，常用于评估不同层土壤的稳定性和承载能力。

虽然两种方法都可以被应用于软土勘察，但原位测试的优点在于其可以为另一种方法——旁压试验——提供一个详细的土壤剖面，可以更加精确地分析和研判土壤层的性质和特点，从而降低不确定性并减少工程风险。

原位测试的应用现代建筑工程中的大部分都是在软土厚层上建造的，软土在使用过程中会因软土变形系数较高和压缩速率较低，而出现严重的沉降和变形的问题，因此需要对土质进行详细的勘察和参数测试。

而原位测试正是为了满足这个需求，应用到了软土勘察的各个方面。

首先，对于建筑物的基础设计和建设来说，原位测试可以提供一系列关于土壤力学性质的参数，包括土壤的承载力、土壤的内摩擦角、土壤的剪切模量和处理段等等，为地基设计和建设提供重要的参考数据。

其次，原位测试可以为土壤层的评价提供均匀性和一致性的定量指标，并提供质量的保障，以确保工程的质量和安全。

最后，原位测试也可以获取土壤变形模量的相关数据，用于评估软土层的变形能力，以便于建立一个合理的变形计算模型，从而确保工程的安全和可持续性。

总之，原位测试在软土勘察中成为了非常重要的一个工具，它能提供目前在建筑工程中必需的数据，以保证建筑物的可持续性和安全性。

岩土工程原位测试与施工技术袁聚云第十七章旁压试验第一节概述¾旁压试验（Pressuremeter Test，简称PMT）是工程地质勘察中的一种原位测试方法，也称横压试验。

¾试验原理是通过旁压器，在竖直的孔内使旁压膜膨胀，并由该膜将压力传给周围土体，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（强度）、变形性质等进行评价。

¾旁压试验适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩等地层。

¾旁压试验按将旁压器放置在土层中的方式分为：预钻式旁压试验自钻式旁压试验压入式旁压试验预钻式旁压试验是事先在土层中预钻一竖直钻孔，再将旁压器下到孔内试验深度（标高）处进行旁压试验，预钻式旁压试验的结果很大程度上取决于成孔的质量。

自钻式旁压试验是在旁压器的下端装置切削钻头和环形刃具，在以静力压入土中的同时，用钻头将进入刃具的土切碎，并用循环泥浆将碎土带到地面。

钻到预定试验深度后，停止压入，进行旁压试验。

压入式旁压试验又分为圆锥压入式和圆筒压入式。

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。

第二节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。

如图17-1所示，典型的旁压试验曲线(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：¾Ⅰ段（曲线AB ）：初步阶段，反映孔壁受扰动土的压缩；¾Ⅱ段（直线BC ）：似弹性阶段，压力与体积变化量大致成直线关系；¾Ⅲ段（曲线CD ）：塑性阶段，随着压力的增大，体积变化量逐渐增加，最后急剧增大，达到破坏。

¾Ⅰ—Ⅱ段的界限压力相当于初始水平压力p 0；¾Ⅱ—Ⅲ段的界限压力相当于临塑压力p f ；¾Ⅲ段末尾渐近线的压力为极限压力p L 。

1工程地质学：地质学的一个分支学科，是一门研究与工程建设相关的地质环境问题，是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。

2工程地质条件：指与工程建筑物有关的地质因素的综合。

地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面是一个综合概念3工程地质问题：工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。

如：地基沉降、水库渗漏等。

4岩体：为各类演示在自然历史形成过程中，受到地壳运动等的影响所形成的地质体，它是岩层层理、节理裂缝、断层等切割成的碎裂块体所组成。

5建筑场地烈度：也称为小区域烈度,指因建筑场地地质条件,地形地貌和水文地质条件不同而引起的基建筑场地烈度本烈度的提高或降低6地基承载力：是指地基所承受由建（构）筑物基础传来的荷载的能力。

7岩石：在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。

8矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。

称为矿物。

9土体: 分布于地壳表部尚未固结成岩体的松散堆积物。

10地质构造：在漫长的地质历史发展工程中，地壳经受了长期、多次复杂的构造运动和岩浆侵入等的影响，使地壳岩层受到压缩、拉伸、剪切、扭曲、相对位移和岩浆侵入的冲切、上覆、下顶，以及热熔岩浆围岩的挤压与摩擦等的作用，引起地壳中岩层产生倾斜、褶皱、断裂和侵入岩体的贯穿与覆盖等，形成的各种岩层形态和行迹在空间的分布，称为地质构造。

11岩层产状：是指岩层的空间位置。

岩层产状要素：岩层的产状用走向、倾向和倾角来表示，称产状要素。

12褶皱构造：一系列波浪起伏的弯曲状而未丧失其连续性的构造13断裂构造：构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。

14节理：节理也称裂隙，是存在于岩体中的裂缝，为岩体受力作用断裂后，两侧岩体没有显著位移的小型断裂构造。

15断层：岩层受力作用断裂后，岩层沿着破裂面产生显著位移的断裂构造，称为断层16岩石：组成地壳的基本物质是岩石，它们都是在一定地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。

基于旁压试验的桩基承载力计算引言桩基的承载力是指其能够承受的垂直荷载最大值，是进行桩基设计和施工的重要参数。

在桩基设计中，通常采用试验方法对桩基的承载力进行验证，其中旁压试验是目前应用较广泛的一种方法。

本文将介绍基于旁压试验的桩基承载力计算方法，包括旁压试验原理、试验方法、数据处理及计算过程。

希望能够对工程人员在桩基设计和施工中提供一定的参考。

旁压试验原理旁压试验是一种基于桩周土体应力响应的试验方法，通过在桩周土体中施加一定的荷载并测量土体的应力响应来反推桩的承载力。

旁压试验的原理基于以下假设：1. 桩基是一个刚性体，与周围土体形成单一体系；2. 桩基所受荷载均匀分布于桩身周围土体中；3. 土体呈均质、等性、线性弹性；4. 土体应力具有线性关系；5. 桩基与土体的界面具有无限的摩擦系数。

根据这些假设，当在桩周土体施加荷载时，土体将产生一定的应力响应，包括轴向力、剪力和弯矩等，这些应力响应可以通过测量土体的变形和应变来反推桩基所承受的荷载。

试验方法旁压试验一般可以采用静载试验和动载试验两种方法进行。

1. 静载试验静载试验是一种较为常见的旁压试验方法，其主要步骤如下：1) 在桩周挖掘一个试验坑，将试验坑底面加固并装设斜撑，以保证试验坑不发生塌陷；2) 在试验坑内沿桩周边等距离安装多组应变片和变形传感器，同时在桩顶上安装位移传感器等测量设备；3) 通过水平拉拔或绞车将试验荷载施加于钢筋桩或混凝土桩上，同时连续采集土体应力和应变等数据；4) 在荷载达到一定程度后停止施荷，记录观测数据并卸载桩基。

与静载试验相比，动载试验能够更直观地反映桩在动态荷载下的响应情况。

动载试验一般采用冲击法或振动法进行，其主要步骤如下：1) 在桩顶或地面安装振动器或冲击器，通过振动或冲击产生与设计要求相当的动态荷载；2) 在桩周挖掘一个试验坑并安装应变计和其他测量设备，记录试验数据；数据处理及计算过程旁压试验中的数据处理和计算过程一般包括以下步骤：1) 基本数据处理首先需要对试验中采集到的土体应力、应变、变形和位移等数据进行清理和初步处理，包括数据校准、降噪、滤波和数据整理等。

旁压试验注意事项旁压试验是一种常用的实验方法，它被广泛应用在科学研究、医学诊断、工程测试等领域。

在进行旁压试验时，我们需要注意以下几个方面的事项。

选择合适的旁压试验装置和实验材料是非常重要的。

我们需要根据实验的目的和要求，选择适合的实验装置和材料。

同时，我们还需要确保所选装置和材料的质量和性能符合实验要求，以保证实验结果的准确性和可靠性。

进行旁压试验前，我们需要对实验过程进行详细的计划和准备。

这包括确定实验的步骤和顺序，制定实验操作规程，准备所需的实验材料和仪器设备等。

在实验过程中，我们要严格按照实验计划和操作规程进行操作，确保实验的可重复性和可比性。

在进行旁压试验时，我们还需要注意实验环境和条件的控制。

例如，控制实验室的温度、湿度和光照等环境因素，保持实验室的清洁和安静。

同时，我们还需要根据具体实验的要求，对实验条件进行合理的调节和控制，以确保实验结果的准确性和可靠性。

在进行旁压试验时，我们还需要注意实验的安全问题。

我们要确保实验操作过程中的人身安全和设备安全。

例如，在进行高温、高压或有毒物质等实验时，我们要做好相应的安全防护措施，如佩戴防护眼镜、手套和口罩等。

同时，我们还要注意实验装置和设备的安全使用，避免事故的发生。

在进行旁压试验后，我们需要对实验结果进行准确的记录和分析。

我们要及时记录实验过程中的每一步操作和观察结果，以便后续的数据分析和实验结果的验证。

在数据分析时，我们要采用科学的方法和工具，对实验数据进行统计和处理，得出准确的结论。

旁压试验是一种常用的实验方法，在进行旁压试验时，我们需要注意选择合适的实验装置和材料，进行详细的实验计划和准备，控制实验环境和条件，确保实验的安全性，以及对实验结果进行准确的记录和分析。

只有在严格遵守这些注意事项的前提下，我们才能得到准确、可靠的实验结果，推动科学研究和实践的发展。

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。