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11。8、旁壓試驗(yàn)11、8,1,旁壓試驗(yàn)包括預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)、自鉆式旁壓試驗(yàn)和壓入式旁壓試驗(yàn)、預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)適用于易成孔的土層.如黏性土，粉土 砂類土。軟質(zhì)巖石及風(fēng)化巖、自鉆式旁壓試驗(yàn)適用于軟黏性土 松散。稍密的粉土或砂土。但含碎石的土不適用 壓入式旁壓試驗(yàn)適用于一般粉性土。粉土和軟土.但硬土和密實(shí)土不適用、國內(nèi)目前以預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)為主,本節(jié)規(guī)定也是針對(duì)預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)的，11，8，2 國內(nèi)使用的旁壓儀以進(jìn)口的梅納 Menard,型旁壓儀和國產(chǎn)PY型旁壓儀為主。但只要是同類的三腔預(yù)鉆式旁壓儀同樣可采用 11，8.4,旁壓試驗(yàn)必須保證旁壓器的三腔在同一地層中進(jìn)行.若旁壓器放在兩種或兩種以上巖土層上時(shí) 將會(huì)因土質(zhì)條件差異.使彈性膜發(fā)生破裂.即使不破裂,加壓后、較軟的巖土體會(huì)產(chǎn)生低模量的較陡斜率,繼后的膨脹則由較硬的巖土體抵抗，于是又會(huì)獲得較大模量的緩平斜率、這樣的試驗(yàn)曲線也將無法應(yīng)用,另外、旁壓器總長度接近1m。若最小試驗(yàn)深度小于1m、則旁壓器就不能放置到預(yù)定的深度、再者。由于橫向擴(kuò)張的影響，旁壓儀壓入及操作引起土體的擾動(dòng)不大,土的徑向位移為圓柱體半徑的0，5。但當(dāng)旁壓儀在鉆進(jìn)過程中壓入土中時(shí),在圓柱體周圍有一環(huán)狀擾動(dòng)區(qū) 剪切位移區(qū)、這對(duì)土的影響是不能忽視的，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及理論推算，其應(yīng)力影響范圍的影響半徑在水平方向約為60cm、垂直方向約為40cm，上、下兩旁壓器的端點(diǎn)起算,基于上述原因 規(guī)定同一個(gè)試驗(yàn)孔中的相鄰試驗(yàn)段間距或試驗(yàn)孔與相鄰鉆孔和測(cè)試孔的水平距離都不應(yīng)小于1m，11、8,5 本條規(guī)定是基于下列原因、1.用預(yù)鉆式旁壓儀進(jìn)行試驗(yàn) 應(yīng)與鉆探配合進(jìn)行。本條規(guī)定、每鉆進(jìn)一段進(jìn)行一次試驗(yàn),這是因?yàn)橐淮涡猿煽?。?shí)踐證明巖土體結(jié)構(gòu)會(huì)受到擾動(dòng),影響測(cè)試成果質(zhì)量。因此在同一孔中進(jìn)行不同深度的試驗(yàn)時(shí) 孔深必須按預(yù)定的試驗(yàn)深度逐次加深,2、對(duì)于不同的巖土層要選擇不同的鉆探機(jī)具和施工工藝成孔。需要時(shí)可采用泥漿護(hù)壁.因?yàn)榭妆诖怪?光滑、呈完整的圓柱形可使試驗(yàn)在接近軸對(duì)稱的平面應(yīng)變條件下進(jìn)行.如果孔壁巖土體受到擾動(dòng)。則在旁壓器與未擾動(dòng)土的巖土體之間存在擾動(dòng)帶或有坍孔.縮孔情況。這將會(huì)影響旁壓試驗(yàn)曲線的形態(tài)和最終成果質(zhì)量.試驗(yàn)段孔徑過大或過小。都將會(huì)影響其成果的判釋 因此鉆孔試驗(yàn)段的孔徑應(yīng)與旁壓器的直徑相配套，試驗(yàn)段的孔徑一般比旁壓器外徑大2mm。8mm時(shí)旁壓試驗(yàn)質(zhì)量較好 3.試驗(yàn)壓力增量等級(jí)過多 相當(dāng)于延長在各級(jí)壓力下的觀測(cè)時(shí)間,而過少則滿足不了曲線精度，不易確定較精確的靜止水平總壓力Po與旁壓臨塑壓力Pf值，選擇壓力增量等級(jí)是一個(gè)很重要的問題。必須要滿足一個(gè)原則.即P，V曲線要有足夠的試驗(yàn)點(diǎn) 同時(shí)旁壓臨塑壓力以前的直線段也必須有一定量的點(diǎn)才能說明問題。目前國外按旁壓極限壓力P1考慮如法國的資料介紹按10個(gè)壓力增量等級(jí)，即P1的1,10。最少8個(gè)。最多不超過14個(gè) 前蘇聯(lián)的資料介紹要求曲線上有15個(gè) 16個(gè)點(diǎn)、即P1的1、15，1、16，國內(nèi)一般按Pf考慮 壓力增量等級(jí)可根據(jù)預(yù)估土的Pf值大小而定、每級(jí)為Pf的1。5，每處試驗(yàn)一般加10級(jí),每級(jí)加壓50kPa左右。工程地質(zhì)手冊(cè) 第四版。也規(guī)定按Pf值的不同條件取值.4、各級(jí)壓力施加后的觀測(cè)時(shí)間是旁壓試驗(yàn)一個(gè)重要研究課題.可分為快法與慢法兩大類,快法規(guī)定每級(jí)壓力穩(wěn)定時(shí)間為1min或3min 以法國梅納方法為代表，工程地質(zhì)手冊(cè)。第四版 也規(guī)定采用快法、其基本概念是.旁壓變形是剪切變形 屬于畸變,相當(dāng)于不排水快剪、考慮到旁壓試驗(yàn)成果主要用來評(píng)價(jià)建筑物地基變形和提供承載力.加荷速率對(duì)變形模量能產(chǎn)生較大影響 因而不能直接利用旁壓試驗(yàn)確定變形模量，不像荷載，變形關(guān)系那樣有線性部分的斜率 也不像材料力學(xué)那樣確定地基的荷載與變形關(guān)系簡單。國內(nèi)在計(jì)算變形模量時(shí)要根據(jù)各地經(jīng)驗(yàn)用一個(gè)旁壓系數(shù)m修正。法國采用旁壓模量在計(jì)算基礎(chǔ)沉降時(shí)也要引進(jìn)一個(gè)流變系數(shù)、即將旁壓模量換算成變形模量.這些類似的經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)除含有流變的意義外,還有變形機(jī)理 加荷方向等因素.因此不必要求每級(jí)荷載的變形都達(dá)到足夠的穩(wěn)定程度，慢法規(guī)定每級(jí)加壓穩(wěn)定時(shí)間為5min或10min、或加壓后達(dá)到某種穩(wěn)定后才施加下一級(jí)壓力。以前蘇聯(lián)規(guī)范方法為代表 國內(nèi)也有少數(shù)單位采用慢法,考慮到旁壓試驗(yàn)成果判釋問題。因不同的加壓速率將反映不同的應(yīng)力,應(yīng)變機(jī)制.傾向于旁壓是以塑性變形為主。要求加壓速率和相對(duì)穩(wěn)定時(shí)間就較長，綜合各類研究與實(shí)測(cè)資料，旁壓試驗(yàn)加荷速率采用快法是比較適合的 試驗(yàn)證明在1min 3min之內(nèi)已完成絕大部分變形，因此 本規(guī)范推薦采用快法、由于進(jìn)口與國產(chǎn)旁壓儀有些差異,相對(duì)穩(wěn)定時(shí)間一般按下述采取,梅納型旁壓儀穩(wěn)定時(shí)間為1min按30s。60s記錄實(shí)測(cè)體積變形量V.PY型旁壓儀穩(wěn)定時(shí)間根據(jù)土性等具體條件采用1min或2min.按30s.60s或30s。60s、120s記錄實(shí)測(cè)測(cè)管水位下降值S 5 旁壓試驗(yàn)的終止試驗(yàn)條件,原則上是基于試驗(yàn)段四周土體的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)由彈性階段過渡到塑性極限平衡狀態(tài)終止 因此.既要使土體受力接近或達(dá)到極限應(yīng)力狀態(tài).又要使彈性膜和土體變形達(dá)到一定限度并保證彈性膜不致脹破,所以.終止條件與旁壓儀的測(cè)管容積.調(diào)壓閥的工作壓力及彈性膜的耐壓力程度有關(guān).11，8.6,旁壓試驗(yàn)成果分析應(yīng)注意下列問題,1.旁壓試驗(yàn)原始記錄的各級(jí)壓力和體積包含有彈性膜約束力和儀器綜合體變的影響因素。因此在資料整理時(shí)、必須對(duì)此進(jìn)行修正.一般情況.梅納型旁壓儀當(dāng)試驗(yàn)壓力小于或等于2。5MPa時(shí)，只進(jìn)行壓力修正.不做體積修正，因?yàn)樵搩x器額定壓力為10.0MPa，在低壓條件下.體變系數(shù)很小.對(duì)整個(gè)試驗(yàn)基本無影響.當(dāng)試驗(yàn)壓力大于2 5MPa時(shí)，兩項(xiàng)均須進(jìn)行修正 PY型旁壓儀兩項(xiàng)均須進(jìn)行修正、因?yàn)檫@種儀器額定壓力為1.6MPa或2，5MPa 本身極限壓力不高。加上構(gòu)造。材質(zhì)等因素,即使在低壓試驗(yàn)條件下 儀器的綜合體變對(duì)體積影響也不可忽視.2。旁壓試驗(yàn)成果主要以曲線圖表示 因此旁壓試驗(yàn)綜合成果圖的比例。圖幅。畫法和精度應(yīng)有統(tǒng)一規(guī)定 3。確定旁壓試驗(yàn)成果.Po,Pf，P1,國內(nèi)外的確定方法較多、靜止水平總壓力Po值的確定,Po的物理含義及其在旁壓試驗(yàn)中如何確定,目前尚有爭議 過去采用旁壓試驗(yàn)直線段起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力Pom值作為Po值，在理論上應(yīng)是相等的，但實(shí)際上很難精確地確定Pom值，加拿大Tevanes提出的簡捷方法求Po值.求取的Po值考慮了擾動(dòng)帶再壓縮力的影響.Po值要小一些,更接近實(shí)際值 梅納理論采用蠕變曲線確定Pom值.此值比較接近于Po值、因此,在確定Po值時(shí)、不能以一種方法為標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)將幾種方法同時(shí)應(yīng)用,互相參考、對(duì)比確定,旁壓臨塑壓力Pf值的確定，Pf值的確定方法比較統(tǒng)一,其物理意義也比較明確.相當(dāng)于巖土的臨塑荷載.當(dāng)壓力大于Pf時(shí),土體將產(chǎn)生塑性變形 正常的旁壓試驗(yàn)曲線其直線段的線性關(guān)系是很好的.因而表現(xiàn)為拐點(diǎn)明顯。比較容易確定。采用直接法在旁壓曲線上找出直線段的終點(diǎn)即拐點(diǎn).或稱為切點(diǎn),所對(duì)應(yīng)的壓力為Pf,另一種方法是按照梅納理論.Pf值由蠕變曲線圖確定,旁壓極限壓力P1值的確定 P1值是旁壓試驗(yàn)曲線過Pf點(diǎn)后曲線部分的漸近線趨于與縱軸平行時(shí)的壓力值、其大小相當(dāng)于Vc 2Vo、Vc為測(cè)試腔固有體積.時(shí)所對(duì)應(yīng)的壓力 試驗(yàn)的最大壓力只能加到接近P1值或有些還不能接近P1值就結(jié)束試驗(yàn).一般不大可能從試驗(yàn)中直接加到理論的P1值、故求取P1值一般只能輔助其他方法.目前國內(nèi)外求P1值的方法很多.有外推法 倒數(shù)曲線法、半對(duì)數(shù)曲線法、雙對(duì)數(shù)曲線法和數(shù)解法等。P1值指標(biāo)是確定地基承載力的主要依據(jù)。故一般要求每處試驗(yàn)都應(yīng)求得.有些單位過去不定P1值。資料缺乏完整性。在求P1時(shí)、外推法顯然含主觀因素,當(dāng)外推的距離增大時(shí) 半對(duì)數(shù)曲線法比其他方法較快地降低精確度 倒數(shù)曲線法是唯一偏低估計(jì)P1的方法,產(chǎn)生誤差偏于安全，因此,求P1方法要選擇,或者綜合確定、當(dāng)不能用上述方法求P1值時(shí)。應(yīng)根據(jù)Em和P1以及Pf和P1之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系估算。4,旁壓試驗(yàn)要求提供旁壓模量Em，似彈性模量E,剪切模量G。這三個(gè)模量都是建立在彈性理論基礎(chǔ)上的，基本理論認(rèn)為土體大致是彈性材料、其旁壓曲線有很好的線性段。兩式在計(jì)算中、泊松比μ值的選用是按梅納旁壓儀規(guī)定取μ 0，33、由于影響模量的因素很多，各地區(qū).各類土的Em，E與Es Eo還建立不起完整的相關(guān)關(guān)系、這與我國現(xiàn)行的地基規(guī)范利用Es求沉降有矛盾。各地區(qū)需要時(shí)可根據(jù)不同土類進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)以確立經(jīng)驗(yàn)公式。以Em與載荷試驗(yàn)確定的Eo，以Em與室內(nèi)試驗(yàn)確定的Es建立關(guān)系為妥 從發(fā)展看.利用旁壓試驗(yàn)資料提供變形參數(shù)。按相應(yīng)辦法計(jì)算地基沉降是可行和合理的 11。8.7,旁壓試驗(yàn)的基本資料除試驗(yàn)文字說明外 還應(yīng)有旁壓試驗(yàn)綜合成果圖.當(dāng)一個(gè)試驗(yàn)孔的次數(shù)較多且能夠反映隨深度h的變化，或任務(wù)書有要求時(shí)、應(yīng)提供靜止水平總壓力Po.旁壓臨塑壓力Ef,旁壓極限壓力E1，旁壓模量Em.似彈性模量E.剪切模量G等隨深度h變化圖。11、8，8。利用旁壓試驗(yàn)結(jié)果，確定工程所需的設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí) 對(duì)于地基承載力應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選取相關(guān)系數(shù) 其他方面的應(yīng)用。以參考國外經(jīng)驗(yàn)為主、但不能完全照搬 有待結(jié)合具體工程總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn).