苏通大桥岩土特性的扁铲侧胀试验研究
岩土工程测试第八章扁铲侧胀试验
二、试验步骤
1. 准备工作
气电管路在探杆上的连接。静力触探贯入探头时管路贯穿 探杆；钻机开孔锤击贯入探头，可按一定的间隔直接用胶带 绑在钻杆上。 逐根连接探杆。 检查测控箱、气压源等设备是否完好，提前估算气压源是 否满足测试的要求，彼此用气电管路连接。 地线接到测控箱的地线插座上，另一端接到探杆或贯入机 具基座上。
二、扁铲试验的基本参数 1. 土性指数ID 2. 水平应力指数KD 3. 扁铲侧胀模量ED
4. 侧胀孔压指数UD
BJ40 孔 ID、 MDMT、 ED、 KD随深度 h 变化曲线
三、岩土参数评价 1. 土的状态和应力历史 土的分类和土的重度 从求得的压力p0和p1发现，在粘性土中p0和p1的值比 较接近，在砂土中相差比较大。Marchetti根据土性指数ID 对土体进行分类。确定土的重度见课本P113图8-2。 判别土类的ID值
的一种原位测试方法。是利用静力或锤击动力将一扁平铲 形探头压入土中，达到预定试验深度后，利用气压使扁铲 探头上的钢膜片侧向膨胀，分别测得膜片中心侧向膨胀不 同距离（分别为0.05mm和1.10mm）时的气压值，根据测 得的压力与变形之间的关系，获得地基土参数的一种现场 试验。
扁铲侧胀试验仪器
适用范围： 适用于软土、一般性粘土、粉土、黄土和松散中密的砂土，一般在软弱松散土中适宜性好，随着 土的坚硬程度或密实程度的增加，适宜性较差。
第三节 仪器设备及其工作原理
一、扁头的工作原理 绝缘体将基座与扁铲体隔离，基座与测控箱电源正极相 连，而刚膜片通过地线与测控箱的负极相连。在自然状态下， 彼此之间被绝缘体分开，电路处于断开状态，膜片受土压力 作用向内收缩与基座接触，或是受气压作用使膜向外膨胀， 钢柱在弹簧作用下与基座接触时，电路形成回路，使测控箱 上的蜂鸣器响起。 蜂鸣声停止（读数A）
扁铲侧胀试验相关内容论述
扁铲侧胀试验相关内容论述摘要：本研究借助对扁铲侧胀试验分析，对扁铲侧胀试验进行介绍，探讨了扁铲侧胀试验的相关内容。
关键词：扁铲侧胀；基坑勘察1.扁铲侧胀试验（DMT）的定义、机理、特点和方法扁铲侧胀试验（Flat Dilatometer Test，简称DMT）又可称为扁胀试验或平板旁压试验，是由意大利Slivano Marchetti教授在20世纪70年代末提出的一种先进原位测试方法。
该方法是利用静力或锤击动力将一扁平铲形探头贯入土中，达到预定的试验深度后，利用气压使扁铲探头上的圆形钢膜片侧向膨胀，通过测得的压力值和位移之间的关系，来获得土层物理力学参数的一种现场试验。
扁铲侧胀试验对地基土的扰动性较小，因为它是在现场直接对土体进行试验，相比用取土器取样进行试验，降低了对土的扰动，试验数据也更加稳定，试验结果也更能反映土体实际的应力状态；扁铲形探头在贯入土体的过程中，引起的地基土的变形相对于其他形状探头引起的变形要小，这样也减少了对土体的扰动。
扁铲侧胀试验适用的土类也比较多，比如普通黏性土、软土、粉土、黄土以及松散或稍密的砂土。
扁铲侧胀试验还具有操作简单、试验迅速、准确性高、经济性好、可连续性强以及可重复性好等优点。
这也是DMT技术在国外得到广泛应用和在国内有着良好发展前景的原因[1]。
扁铲侧胀试验前后应进行探头率定。
然后得到钢膜的标定值△A和△B，△A的范围应为5～25kPa之间，△B的范围应为10～110kPa之间。
试验时，利用静力（或锤击动力）将扁铲探头匀速贯入土中，探头的贯入速度应控制在2cm/s左右。
当探头到达预定试验深度后，通过测控箱加压使钢膜膨胀，然后读取压力计数值，在充气膨胀过程中得到两个读数即读数A（钢膜中心向外膨胀0.05mm时的气压值）和读数B（钢膜中心膨胀1.10mm时的气压值）；再通过测控箱上的气压调控器释放气压，在释放气压过程中得到读数C即钢膜中心回缩1.10mm（钢膜中心位移为0.05mm）时的气压值，试验过程中，要使读数A和读数B始终满足；否则，应停止试验，找出原因。
扁铲侧胀试验求取基床系数的分析与探讨
［ Ｄ ＯＩ ］ １ ０ ． １ ３ ６ １ ６ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｇ ｃ ｊ ｓ ｙ ｓ ｊ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ３ ． ０ ２ ０
１ 引言
扁铲 侧胀试验 是岩 土工程勘 察 中一 种新 型的原位测 试
２ 试验 区的场 地地质条件
宁波栎社机场三期扩建工程交通 中心 『 １ 】 位于 Ｔ ２ 航 站楼 主楼 南侧 ， 北侧邻近站前 交通 ， 南接轨道 交通 ２号线机 场站 。 拟建 基坑 为地 下 ２层 ，开挖深度约 １ ｌ ｍ，长约 ３ ０ ０ ｍ，宽约 ６ ５ ｍ， 拟采用地下连续墙 围护 。场地 围护结构影响深度范 围内 主要地层 为 ： １ 层黏土灰 黄色 ， 可塑 ， 厚度 约 １ ． ２ ｍ； ２层灰 色淤 泥 质粉质黏土 ， 流塑， 厚度约 ２ ０ ｍ； ３层 ３ 号线勘察 项 目中， 通过分别采用扁铲侧胀 试验 、 取 原状土样 室内进行 Ｋ ０ 固结仪和三 轴仪 等不
同测试方 法取得 的地基土的基床系数加 以对 比分析 ， 总结 出适 宜于宁波地 区的扁铲侧胀 试验求取基床 系数的修正 经验公
式。
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ Ｎ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ Ｍ ｅ ｔ ｒ ｏ Ｌ ｉ ｎ ｅ ３ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｗ ｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｕ ｂ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｃ ｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｌ ｆ ａ ｔ ｄ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ， ｕ ｎ ｄ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｂ ｅ ｄ ｉ ｎ ｄ ｏ ｏ ｒ Ｋ ０
ｆ ｏ ｒ ｍｕｌ ａ ｆ ｏ ｒ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏｆ ｓ ｕ ｂ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｌ ｆ ａ ｔ ｄ ｉ ｌ ａ ｔ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ Ｎｉ ｎ ｇ ｂ ｏａ ｒ ｅ ａ ． ．
扁铲侧胀试验求解初始水平应力和静止侧压力系数_唐世栋
0
引
言
在岩土工程设计中， 静止侧压力系数 K0 是一个非 常重要的参数，一般通过室内土工试验求得。但取样 过程中的扰动和室内试验对土体原始应力状态的影 响， 使所测得的 K0 值无法真实反映现场土体的原位应 力特点。因此，如何通过原位测试技术快速、简便、 真实地获取实际工程场地初始水平应力信息是岩土工 程界的难题之一。扁铲侧胀试验（DMT）是 Marchtti 发明的、国内也在开发应用的一种原位测试手段[1-3]。 扁平状测头压入时对土体的扰动性较小，且每 20 cm 可进行一次测试。它可使土体水平向受力，并测得对 应于不同水平位移时的反力大小，为通过现场原位试 验有效获得静止侧压力系数提供了可能。
岩土工程博士学位获得者简介1977年生2006月于浙江大学建筑工程学院获得岩土工程专业博士学位导师徐日庆教授现在浙江大学城市学院工作主要从事顶管盾构施工对周边环境影响等工作博士论文顶管工程土与结构的性状及理论研究研究成果如下假定开挖面失稳时滑动块的形状为一个梯形楔滑动块上部为一梯形棱柱采用太沙基松动土压力理论根据滑动块的整体受力平衡推导出砂性土中考虑成层土的开挖面最小支护压力计算公式对顶进过程中管道纵向与环向钢筋应力及管土接触压力进行了现场测试对测试结果进行了分析对长距离直线顶管施工中管土相互作用进行了分析认为管道在承受对角荷载时产生转动力矩当管道端部的最大土体反力超过土体承载力时土体产生破坏造成管道失稳析了传统曲线顶管施工中管土之间的相互作用采用考虑位移的土压力计算方法计算环向土压力得出首节管道和后续管道的最大土体反力计算公式提出了长距离直线和曲线顶管施工中防止管道失稳的控制措施考虑土的内摩擦角?对土体移动的影响认为垂直土体变形区域边界线的水平倾角应等于而不是45提出了修正的loganathan公式次提出了剪切扰动区范围的计算公式考虑土体初始应力假定土体是均匀线弹性材料通过向掘进机周围土体施加向外侧的椭圆形径向位移来模拟顶管挤土过程在小应变情况推导了半无限空间中土体位移场的近似解析解考虑空间效应给出了修正的计算公式本文方法也适用于盾构法施工假定土体不排水利用弹性力学的mindlin解推导了正面附加推力掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力引起的土体变形计算公式结合土体损失引起的土体变形计算公式得到顶管施工引起的总的土体变形计算公式该方法适用于施工阶当不考虑后续管道摩擦力时本文方法也适用于盾构法施对某欠固结土中水平平行顶管施工引起的地面变形规律进行分析提出了地面横向和纵向扰动区范围及工后沉降的计算方法考虑先建顶管的影响提出了一种新的后建顶管地面沉降计算方法利用mindlin推导了正面附加推力掘进机和后续管道与土体之间的摩擦力在相邻水平平行管道上引起的附加荷载计算公式探讨了管道净间距直径埋深以及土体泊松比对附加荷载分布的影响假定矩形沉井工作井后座墙在顶进力反力作用下变形为抛物线形采用考虑位移的土压力计算方法来计算土体反力分析了矩形沉井工作井的受力性状假定后背竖向土体反力呈梯形分布考虑井底摩阻力井侧壁摩阻力和前壁主动土压力的作用根据沉井的整体受力平衡求得横向中心顶位和横向偏心顶位最大土体反力和允许顶力的计算公式假定圆形沉
旁压试验在苏通大桥详勘工程中的应用
旁压试验在苏通大桥详勘工程中的应用１项目概况苏通大桥位于江苏省东部的南通市和常熟市之间，北桥头位于南通市区东南的南通农场江岸，南桥头位于常熟市东北的新港镇江边。
苏通大桥详勘是在前期勘察工作的基础上通过钻探取样、岩土试验、原位测试等综合勘探手段查明桥轴线上各桥墩地基地层的分布、埋藏条件及其物理力学性质，持力层及夹层的分布、厚度、性状及其变化，地质构造等，为基础设计、施工提供准确、完整的工程地质参数。
为保证勘察提供的岩土参数准确可靠，详勘工作中采用了波速测试、旁压试验、标贯试验等多种现场测试手段，其中斜拉桥南北主墩均选择了部分钻孔进行了旁压试验，为大桥设计提供了完整、准确的岩土参数。
因本次试验地点位于江中心，水深流急，高潮时最大水深达２０～３０ｍ，最大测试深度约８０ｍ，施工难度大，施工时正逢冬季，施工条件非常恶劣，通过全体测试人员的共同努力，圆满完成了所有钻孔的测试工作，为大桥设计提供了准确的岩土参数，为今后大型工程的勘察提供了宝贵的经验。
２工程地质及水文地质２．１地形地貌大桥北岸位于江苏省南通市东南约３０ｋｍ的南通农场附近，南岸位于常熟电厂与华润码头之间靠下游一侧，上游２．０ｋｍ为通常汽渡。
长江在此呈ＥＷ向，水流方向自西向东，桥位上下游江面宽度较大，而桥位区为徐六泾节点，一般江面宽约５．７ｋｍ，呈瓶颈状，断面狭窄，最大水深４０ｍ以上，水流湍急。
因江心洲发育，水下形成深槽与沙洲间互展布、主支叉深浅不同及宽度多变的复杂地形，长江北有新通海沙，中间为主航道，南有白茆小沙，分布有１个主航道、２个次航道。
水深超过１０ｍ的水面约２．０ｋｍ，水深超过２０ｍ的收稿日期：２００６－０８－０２作者简介：代卫强（１９７０－），男，高级工程师，从事岩土工程勘察工程。
摘要：详细介绍了旁压试验的使用方法，分析了旁压试验中各强度参数指标的处理方法，并对测试结果进行了分析对比，为工程实际应用积累了一定的实践经验，对同类工程具有参考意义。
基于扁铲侧胀试验求解土体静止侧压力系数的研究_廖俊展
当扁铲压入到土体中一定深度时，假设矩形板面的反力分布函数为 q(x = 0, y, z) ，此时，土体的水平位
移为 7.5mm，即为在上述力的作用下产生的。因此，根据 Mindlin [7]，当以 o' 点为原点时，为便于分析， 在 yoz 平面内 q( y, z) = q(x = 0, y, z) ，有：
从以上两式可知若要获得原位土体的初始水平应力在本文的原位试验以及公式推导过程中试验所用的扁铲铲头的尺寸大小为95mm基于mindlin计算公式根据弹性力学的mindlin针对扁铲在土体中的同一试验深度首先根据第二变形阶段土体的水平位移来反演土体的弹性变形参数然后根据试验统计的土性作进一步的修正并将该修正结果用于试验的第一变形阶段以求得扁铲膜片的水平向附加应力31均布荷载作用下扁铲膜片的弹性变形在特定的试验深度当扁铲铲头膜片受压膨胀到采取数据时膜片中心点的位移为此均布荷载即为土体在该试验过程中第二变形阶段所受到的附加应力
充气前 膜片水平移动
0.0
试验中 膜片水平移动
1.1
图 1 扁铲铲头形状示意图
3 基于 Mindlin 解的 K 0 计算公式
根据弹性力学的 Mindlin 解[7]，针对扁铲在土体中的同一试验深度，首先根据第二变形阶段土体的水
平位移来反演土体的弹性变形参数，然后根据试验统计的土性作进一步的修正，并将该修正结果用于试
2010 年增刊第 1 期
为了便于计算，将对于 yoz 坐标下的积分转化到在ζo'η 坐标下的积分，如图 3 所示， 0 ≤ ζ ≤ m ， 0 ≤ η ≤ b 此时，式（9）为：
苏通大桥场区基岩地质新认识
苏通大桥场区基岩地质新认识
曹圣华;吴寿昌;秦宗平;肖文福
【期刊名称】《地质学刊》
【年(卷),期】2006(030)004
【摘要】由于工作目的与侧重面的不同,在苏通大桥勘察中仅有的控制性钻孔获得的有关基岩地质的珍贵资料未能深入分析研究,更未予以文字或图面反映出来.在已有资料基础上,经过逻辑分析,对苏通长江公路大桥场区隐伏基岩地质作了新的补充与修订.以往文献推断的白垩系地层证实为三叠系地层;重新勾画了松散层埋深(厚度)等值线;提出了四条控制性断裂带(其他构造线均为其派生断裂).基于上述认识,简析了有关场区生态环境地质方面的三大问题,即岩溶、地震及地热.
【总页数】5页(P249-253)
【作者】曹圣华;吴寿昌;秦宗平;肖文福
【作者单位】江苏省苏通大桥建设指挥部,江苏,南通,226010;江苏省苏通大桥建设指挥部,江苏,南通,226010;中港集团第二航务工程局,重庆,400042;中港集团第二航务工程局,重庆,400042
【正文语种】中文
【中图分类】P588.12+4
【相关文献】
1.新疆开都河大山口水电站场区基岩中断层活动研究 [J], 刘行松;史兰斌;李祖信;唐汉军;林传勇
2.复杂基岩场区构造成因分析与工程性质评价 [J], 肖道平;祝文龙
3.基岩变化场区(基岩接触带)桩基施工技术要点 [J], 徐恒鑫
4.创新能源开发与地质环境关系新认识,研发矿山地质环境保护新技术——评《能源开发与地质环境互馈效应研究》 [J], 张宗祜
5.创新能源开发与地质环境关系新认识研发矿山地质环境保护新技术——评《能源开发与地质环境互馈效应研究》 [J], 张宗祜
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软基处理中的扁铲侧胀试验研究
第26卷第11期 岩 土 力 学 V ol.26 No.11 2005年11月 Rock and Soil Mechanics Nov. 2005收稿日期：2004-09-25 修改稿收到日期：2004-11-12 基金项目：建设部2003科研攻关项目(No. 63-03-2-004)。
作者简介：向先超，男，1976年生，博士研究生，主要从事软土加固技术及机理的研究。
E-mail:xiangxc@文章编号：1000－7598－(2005) 11―1849―04软基处理中的扁铲侧胀试验研究向先超，汪 稔，朱长歧（中国科学院岩土力学重点实验室，武汉 430071）摘 要：在厦门海沧大道软基加固过程中，运用扁铲侧胀试验来获取软土力学指标，并与其他常用原位试验方法进行了比较，结果表明扁铲试验（DMT ）具有操作简单、对土体扰动小、测试参数多、准确快捷等特点。
通过对两种不同处理方法加固后的软基进行扁铲试验，发现袋装砂井超载预压法明显提高了软土的力学性能，其加固效果随深度增加而减弱，而从较长时间来看，粉喷桩对该地区软土本身力学性质没有太大改变。
关 键 词：扁铲侧胀试验（DMT ）；软基处理；单桥静力触探；孔压静力触探；十字板试验 中图分类号：TU 447 文献标识码：ADMT study on soft ground treatment of Xiamen Haicang RoadXIANG Xian-chao, WANG Ren, ZHU Chang-qi(Key Laboratory of Rock and Soil Mechanics, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China)Abstract: In the soft ground treatment process of Xiamen Haicang Road, flat dilatometer test (DMT) is applied to get mechanical property of soft soil. From the DMT data and the comparison with several other in-situ tests, a conclusion can be drawn that DMT is simply to operate, can make less disturbance of soil and get many mechanical parameters exactly. The DMT for a soft ground treated with two different methods shows that the preloaded sand drain can obviously improve mechanical capacity of soft soil; the treatment effect will reduce while depth increase; and the cement injection pile has very little influence of the mechanical property of soft soil from a comparative long time.Key words: DMT; soft ground treatment; CPT; CPTU; VST1 前 言软土一般都具有很强的结构性，灵敏度高，室内试验结果常常不能准确地反映其实际工程力学性质，而原位试验方法在测定软土力学性质中具有重要作用。
扁铲侧胀试验成果报告
青海省政协老干部昆明疗养小区扁铲侧胀试验报告青岛2011年09月30日整理供同行交流学习检测日期：2011年6月～2011年7月目录1. 前言.................................................................................................. - 1 -2. 工程概况.......................................................................................... - 1 -3. 工程地质及试验目的 ..................................................................... - 1 -3.1 工程地质 .................................................................................. - 1 -3.2 试验目的 .................................................................................. - 1 -4. 工作概况.......................................................................................... - 1 -5. 检测结果的计算 ............................................................................. - 2 -6. 检测结果的统计与分析 ................................................................. - 9 -7. 结论及建议.................................................................................... - 24 -8. 附图................................................................................................ - 25 -1. 前言我院于2011年7月5日完成了扁铲侧胀试验的野外测试工作。
苏通长江大桥的工程地质研究
１ 桥址选 择和大桥工程 地质研究 思路
大 型桥 梁 桥 址 的选 择 和 评价 ， 主要 注 意 三大 问 题 ： 过江 交 通量 ； 地 质条件 主要 是 区域稳 定性 分 ① ② 析 和评 价 ， 岩体 质 量评 价 和参 数 选 择 ； 水 文 、 势 ③ 河
师， 中国地质学会 工程地 质专业 委员会 副 主任 ， 长期从 事水 文地质
工程地质 和环境 岩土工程教学 与研究工作．
维普资讯
２
江
苏
地
质
２０ ０７芷
究 思路方 法 ， 决 了所遇 关键地 质难 题 ， 进 了工程 解 促 的进展 。张宗祜 院士等在 评 审这一 成果 时给 予充分
层 。若 统计 到亚层 ， 多达 ２ 则 ９层之 多 。层组 划分 的 意 义尤 为 突 出 。通 过 层 组 划 分 过 程 中 的简 化 和 概 括， 一方 面可 以更 清 晰 的反 映 沉 积 环境 和地 层 结 构 变化 的 主 要 规 律 ， 便 于 设 计 师 基 础 方 案 设 计 时 也
理和力学原理密切结合为特点的优 势面理论 ， 在解
决 大桥工 程地 质 问题 上 是 有活 力 和 有 效 的 ， 过 解 通 决难题 ， 也促进 了优 势 面理论 的新 发展 。
收稿 日期 ：０ ６一ｌ ２ ； ２０ １— ３ 编辑 ： 詹庚申 作者简 介 ： 国煜 生导
稳定性评价是主要 问题
ｆ背价 地景 质评 ｛稳问 【 定题 区 性｛ 域
变形问题一 岩体质量评价
【 定 性 研 究 主 要 方 法 一 优 势 面理 论 稳
由上 可知 ， 苏通 大桥 的土层结 构特 征 与规律 、 持 力层 选择 和 土体工 程 设 计 参 数 等 工 程 问题 ， 桥 址 是
扁铲侧胀试验在岩土分类中的应用研究
扁铲侧胀试验在岩土分类中的应用研究摘要：阐述了岩土工程勘察中岩土类别的划分情况，由于岩土体的复杂性和天然成因，其物理力学性质的具有差异性和区域性，采用扁铲侧胀试验对其进行岩土类别的划分，需要建立区域性岩土参数的岩土材料分类公式。
本文通过室内试验数据和扁铲侧胀试验，据现行国家规范提出的材料指数公式，总结了成都地区岩土类别的划分规律和相关关系，以促进扁铲侧胀技术的推广应用。
关键词材料指数,粒径分布,塑性指数,岩土类别,扁铲侧胀试验0 引言在我国的岩土工程设计中，常采用众多的岩土工程勘察方法以确定岩土的物理力学参数和变形特征参数，包括地质钻孔、原位测试和室内试验等。
地质钻孔时最直接和最为普遍的勘察方式，它的直观性表现在其通过钻探取样，直接识别岩土类型，并逐层对岩土体进行描述分层，划分不同成因、性质和不同状态的岩土体，直观表达土体的起伏变化，以供工程设计和工程施工使用，同时结合取样器的使用，可以在钻孔内取出试样，并室内试验中获取土样的物理力学参数，以为基础工程设计服务。
钻探取样和室内试验需要耗费较大的工程成本和占用较长的工程时间，而原位测试方法，比如静力触探试验和扁铲侧胀试验等，作为重要的勘察手段之一，因其经济省时、效率高、在保持土体的原位状态中测试并提供众多参数，变得越来越受到欢迎，但在无勘探资料的情况下，原位测试不能直接确定岩土类型和划分岩层。
此外，土层的力学性质与众多因素关联，比如，土体的成因、历史及人类活动等，表现出差异性和地区规律性，因此，需要结合大量的岩土钻探资料和原位测试数据，建立一种依赖于岩土类别的岩土材料分类公式，以制定恰当的地区岩土分类方法[1] [2]。
本文依据室内试验成果和现场扁铲侧胀试验数据，根据我国国家规范《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）提出的材料指数公式，总结了成都地区岩土类别的划分规律和相关关系，促进扁铲侧胀技术的推广应用[3-5]。
1 研究相关性目前，与静力触探试验、标准贯入试验和标准动锥试验相比，扁铲侧胀试验在我国的应用并不广泛。
扁铲侧胀试验在软土地基评价中的应用研究
5.80～7.30
15.20～16.50
13
10.9
0.88
2.63
z/m z/m z/m
00 1 2 4 6 8 10 12 14 16
ID 2 34
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16
ED /MPa
5
10
15
KD 01 2 3 4 0 2 4 6 8 10 12 14 16
(a)
(b)
ID
ED / MPa
地表
0
2
0
4
0 5 10 15
0
2 m 粘土
2
2
2.4 m
淤泥质粉质粘土 4
4
6.5 m
6
6
砂质粉土夹粘土 8
8
9.8 m
10
10
12 淤泥质粘土
14 15.4 m
16
(a)
(b)
12
14
16 (c)
图 3 根据 ID 和 ED 进行地基土分层 Fig. 3 The differentiation of soil layers by ID and ED
1引言
Marchetti[1]于 1980 年首次详细阐述了扁铲侧胀 试验（DMT）的试验原理、仪器设备、试验方法、 岩土参数分析及其工程应用，此后各国学者将 DMT 应用于本国岩土工程实践，并进行了大量的研究工 作，补充和完善了 Marchetti 最初提出的试验方法和 参数评价所采用的经验关系式，例如 Powell 和 Uglow[2]介绍了 DMT 在英国的工程应用和研究进 展，Iwaski 和 Tuschiya 等[3]概述了 DMT 在日本的 应用情况，陈国民[4] 利用国产 DMT 在上海软土地 基中开展了应用性研究。目前 DMT 试验方法及其 应用已经得到了多国的认可[5]，被公认为是一种重 复性好、适应性强和费用节省的原位测试方法。我 国铁道部也制定了 DMT 应用的行业标准[6]。DMT 适用于软土、一般粘性土、粉土、黄土和松散～中
专业知识(一)辅导：扁铲侧胀试验应用技术研究
专业知识（一）辅导：扁铲侧胀试验应用技术研究扁铲侧胀试验(简称DMT)自上世纪70年代由意大利学者Marchetti创立以来，目前已有40多个国家应用；我国1995年开始进行扁铲侧胀试验，现已将之列入国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)及上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)，并制备了相关测量仪器[1-3，9，11]。
我国浙江南光地质仪器厂研制了DMT-W1型扁铲侧胀仪。
该测试仪由扁铲测头、测控箱装置、气-电管路、气压源、贯入设备及探杆等构成。
经上海勘察院、华东电力设计院等单位的室内外对比和多项工程现场应用（测试深度达39.8m，测压值达3.1MPa），结果表明该仪器性能稳定、测试快速准确，具备国外同类产品功能。
通过借用国外经验公式，可计算土工参数[3]。
国内运用DMT来确定土性参数的研究单位主要是同济大学地下建筑与工程系、上海岩土工程勘察设计研究院有限公司、上海申元岩土工程有限公司、上海市隧道工程轨道交通设计研究院、中国船舶工业勘察设计研究院。
这些单位均位于上海，其开展的系列研究工作在国内该领域几乎一统天下，研究内容主要包括利用DMT试验确定上海地区土层土性（材料）指数ID的分布规律、水平向基床反力系数Kh和地基承载力fa等[5-7，9-10]。
此外，南京工业大学李雄威等对比了扁铲侧胀试验与静力触探、标贯和土工实验结果，并根据南京某场地地质情况提出了扁胀竖向排水侧限模量、不排水抗剪强度等经验公式[4]；铁道部第三勘察设计院孟庆文等提出了扁铲侧胀试验测定水平基床系数公式[8]。
国外的研究工作很多。
Marchetti作为DMT理论的首创者，提出了土性（材料）指数ID、侧胀模量ED、水平应力指数KD和孔压指数UD等计算公式[11]；Viggiani提出了水平向基床反力系数Kh计算公式[12]；Doboku Gakkai则参考日本、欧洲和东南亚的文档数据，提出了用DMT计算土性参数的修正方程[13]。
扁铲侧胀试验及其在地基土承载力测定中应用
扁铲侧胀试验及其在地基土承载力测定中应用作者：司环来源：《中国新技术新产品》2009年第13期摘要：本文介绍了扁铲侧胀仪试验的试验方法、资料整理，并根据工作实践。
提出了一些在岩土工程中应用扁铲侧胀仪测定地基土承载力试验的方法。
关键词：扁铲侧胀仪；试验；岩土工程1 前言扁铲侧胀试验(简称DMT)自20世纪70年代由意大利学者Marchetti发明以来，由于操作简便、快速、重复特性好、人为因素影响小，目前已有40多个国家应用。
我国自1995年开始进行扁铲侧胀试验，目前扁铲侧胀试验已列入了国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)及上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)。
近年来在上海地区应用较为广泛，特别是在市政轨道交通领域，常采用扁铲侧胀试验取代旁压试验。
目前扁铲侧胀试验在划分土层、判定土类，确定静止侧压力系数、水平基床系数，计算粘性土的不排水抗剪强度，确定土的压缩模量及判别地基土的液化等方面也已得到应用，但在确定地基土承载力方面应用较少。
本文主要探讨采用扁铲侧胀试验来确定地基土承载力的方法。
2 扁铲侧胀仪的特点及应用范围2.1 扁铲侧胀仪的特点扁铲侧胀仪试验为一种碌位测试方法，具有操作简便、快速、重复性好、人为影响因素小、经济、可得到近乎连续的地层剖面；一次试验能获得多个参数；试验结果与人们熟悉的土工参数相关联等特点；同时,扁平状插板避免了土体的拱效应，相对于圆柱形探头和其他原位测试对土体挤压较小，使土体扰动小得多，因此,更具有准确性。
2.2 扁铲侧胀仪应用范围扁铲侧胀仪试验适用于素填土、软土、一般粘性土、粉土和中密的砂土，当采用加强型的膜片时，也可应用于密实的砂土．不适用在含砾土层。
扃铲侧胀仪试验可应用水平或垂直荷载作用下深基础的设计，垂直荷载作用下浅基础的设计，压实控制，扁铲指数除在说明土的特性中有独自价值外，还可立侧向载荷下桩的P-S曲线，判断土的液化等。
扁铲侧胀试验在岩土工程中的运用探析
064城市地理扁铲侧胀试验在岩土工程中的运用探析陈骏宇（浙江华展工程研究设计院有限公司，浙江宁波3150120）摘要：本文介绍了扁产侧胀试验的发展历史，分析了其在岩土工程中的运用，包括优势、适用范围、需要的设备、试验方法、数据处理方法、理论基础和思路，并以某岩土工程的勘察为例探讨了扁产侧胀试验在工程中的具体应用，包括确定软土静止侧压力系数、土体竖向压缩模量等。
关键词：扁铲侧胀试验；岩土工程勘察；优势；压缩模量作为目前常用的原为测试技术，扁产侧胀试验在岩土工程中得到了广泛应用。
在土中压入带膜片的扁铲，接着充气，待扁铲两侧膜片扩张至土中后，对压力引起的侧向变形加以测定，得到压力应变关系，推导其他的指标，如土的模量等。
通常应变较小时，土的应力变化难以观察和测量，而扁铲侧胀试验则弥补了这一缺陷，并且具有重复性好、准确性高等优势，在岩土勘察中发挥着重要作用。
1．扁铲侧胀试验的发展历史扁铲侧胀试验是工程中常用的原位试验，指用动力或静力向土中贯入扁铲形探头，若达到预定深度，则通过加压使扁铲侧面圆形钢模扩张至外侧并测定变形的试验。
试验采用的扁铲侧胀仪最早是在1980年发明的，发明者为意大利学者Machet-ti，其适用范围广泛，并且具有较多优势，所以在国外得到迅速发展，并且被列入1986年颁布的ASTM推荐方法与1997年颁布的新欧洲标准Eurocode7中。
该试验最初在上海开始应用，于1998年被陈国民等引入我国，因为种种特点而得到广泛推广，受到了岩土工程界的关注，许多工程师和学者在各地区民用建筑、轻轨交通、地铁等工程的岩土勘察中都应用了该技术。
如今扁铲侧胀试验已经被例如我国的《岩土工程勘察规范》与铁道部制定的《铁路工程地质原位测试规程》。
2．扁铲侧胀试验在岩土工程中的运用2．1扁铲侧胀试验的适用范围与优势扁铲侧胀试验的应用范围广泛，在中密砂土、粉土、一般黏性土、软土、素填土中均适用，若试验中使用的膜片为加强型，则在密实砂土中也能应用，只是在含砾土层中并不适用。
苏州地区用扁铲侧胀试验求地基土水平向基床系数初探
苏州地区用扁铲侧胀试验求地基土水平向基床系数初探摘要：水平向基床系数是反映土特性的一个重要指标，扁铲侧胀试验是在不破坏土的原始应力条件下获得土的水平向基床系数参数的一种有效方法。
本文在分析国内研究现状的基础上，针对苏州地区的实际地质情况提出（选择）了计算水平向基床系数的经验公式。
关键词：扁铲侧胀试验水平向基床系数中图分类号：tu4 文献标识码：a 文章编号：1、前言目前工程上常用的测定土的水平向基床系数的方法有室内的三轴试验法、原位荷载板试验等。
但室内试验时会破坏了原状土的结构和原始应力，原位荷载板试验会受到荷载板尺寸的影响（k值随着基础宽度b的增加而有所减小）。
通过扁铲侧胀试验推求地基水平向基床系数，具有对土体扰动小、试验点连续、经济、快速和试验误差小等优点。
2、技术要求（1）扁铲的规格尺寸（见图1），（2）进行扁铲侧胀试验时，探头达到预定深度后停止，匀速加压，测读膜片中心外扩0.05mm的压力值a，膜片中心外扩1.10mm 时的压力值b，通过分析、计算得到计算水平向基床系数所需的参数p0、p1。
计算公式如下：p0=1.05*（a-zm+da）-0.05* (b-zm-db) （1）p1=b-zm-db （2）式中:p0—膜片向土中膨胀之前作用在膜片上的接触压力（kpa）p1—膜片膨胀1.10mm时的膨胀压力（kpa）zm—未调零时的压力表初读数da—率定时膜片膨胀至0.05mm的气压实测值（da＝5～25kpa）db—率定时膜片膨胀至1.10mm的气压实测值（db＝10～110kpa）3、水平向基床系数kh的推求基床系数是地基土在外力作用下产生单位变位时所需的应力，一般表达式为：kh=（p1-p0） /s (3)式中s——地基变位。
（1）《铁路工程地质原位测试规程》公式若假定土体在小应变条件下为弹性体且侧胀仪膜片对土体的膨胀压力可视为平面应力（单向压缩），即可对kh进行推求（见《铁路工程地质原位测试规程》p209），得出如下计算公式：kh=0.2*1817（1-a）（p1-p0）（4）式中1817——量钢为m-1的系数a——孔隙压力参数，无室内实验数据时，可参见下表：饱和土的a值表1（2）上海地区经验公式上海地区似弹性阶段土的水平向基床反力系数计算式为：kh=δp/δs（5）当考虑δs为平均变形量时，其值为2/3中心位移量。
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苏通大桥岩土特性的扁铲侧胀试验研究陈新民 殷 芳 严三保罗国煜 阎长虹(南京工业大学)(南京大学)摘 要:随着工程建设规模的不断扩大,岩土工程设计中对岩土参数的精度和可靠性要求越来越高。
由于岩土性质对其所赋存环境的强烈依赖性,仅仅依靠室内测试方法已远远不能满足岩土工程设计的要求,因此岩土性质的现场原位测试技术和方法在岩土工程,特别是大型岩土工程的勘察和设计中具有越来越重要的地位和作用。
本文结合苏州—南通(苏通)长江公路大桥建设的实际,运用扁铲侧胀仪(DMT ),对桥梁地基的有关岩土参数进行了现场试验研究。
通过与常规室内外试验结果的对比分析发现,这种试验不仅具有快速、简便、经济、重复性好的特点,而且其所提供的岩土信息丰富、结果可靠。
关键词:岩土特性;现场测试;扁铲侧胀试验中图分类号:T U192 文献标识码:A 文章编号:10002131X (2005)0520087206AN IN -SITU TEST STU DY OF SOI L PR OPERTIES USING DMT FOR SUZH OU -NANTONG BRI D GEChen Xinmin Yin Fang Yan Sanbao Luo Guoyu Yan Changhong(Nanjing University of T echnology ) (Nanjing University )Abstract :The success construction of large 2scale projects hinges greatly upon the accuracy and reliability of the s oil parame 2ters ,due to the com plexity and diversity of s oil formation processes and the fact that s oil properties heavily rely on the environ 2ment in which the s oil exists.Hence in 2situ testing techniques and methods have been taking an increasingly im portant part in geotechnical investigation and design ,especially for large 2scale projects such as bridges ,tunnels etc.In this Paper ,an in 2situ instrument ,the flat dilatometer ,is used in the geotechnical investigation to provide the necessary foundation design data for a bridge.It is found that the DMT is not only a quick ,sim ple ,economical and highly reproducible in 2situ testing device ,but als o can give reliable s oil parameters ,com paring with the data obtained by ordinary laboratory tests and in 2situ explorations.K eyw ords :s oil properties ;in 2situ test ;flat dilatometer test收稿日期:2003208211,收到修改稿日期:20042032101 引 言拟建的苏通大桥是目前世界上规模最大、技术难度最高的斜拉桥。
大桥建成后,将给苏中、苏北尤其是南通地区通往上海、苏南开辟一条全天候的直达通道。
鉴于工程的重要性,在工程实施的各个阶段均进行了相应的专题研究,本次现场试验是“苏通长江公路大桥初步设计阶段地层分类与设计参数专题研究”课题的一部分内容。
试验的目的,是运用扁铲侧胀这一先进的原位试验方法,获取桥址区原位的土层参数,以便为桥址区土性参数的系统分析和大桥的设计与施工提供必要的基础资料和设计依据。
鉴于扁铲侧胀仪在我国的使用时间不长,积累的经验有限,为了便于对试验的结果进行验证,提高试验的可靠性,我们对试验进行了精心的设计。
首先是对试验仪器的可靠性进行了自我检验,即选择同一地点在近距离内进行了三个孔的检验性测试;其次是选择一个孔进行了静力触探试验,即进行两种不同试验的相互检验;第三是将扁铲侧胀试验孔尽量布置在先期钻探孔的附近,便于利用已有的钻探资料进行互检。
2 试验简介扁铲侧胀试验仪(Flat Dilatometer T est ,DMT )由意大利的Marchetti 教授发明[1]。
自从其出现后,很快在北美、欧洲和亚洲的日本等40多个国家和地区得到了广泛的使用,并已列入有关的规程,如美国的AST M [2]和欧洲规范[3]。
我国新修订的岩土工程勘察规范也增列了扁铲侧胀试验的内容[4]。
与其他现场测试方法相比,DMT 的优点不仅在于其快速、简单、 第38卷第5期土 木 工 程 学 报V ol 138 N o 15 2005年5月CHI NA CI VI L E NGI NEERI NGJOURNA LMay 1 2005经济、重复性好,还特别在于它是一种双参数试验。
由于双参数试验能够进行参数间的转换和校验,这不仅使所提供的信息量较单参数试验成倍的增加,而且大大提高了试验结果的可靠性。
DMT 试验可应用的土类很广,可以从极软土到坚硬土或软岩。
但特别适用于黏土、粉土和砂。
通过DMT 试验可获得土层情况、土的原位应力状态、变形特性和抗剪强度等众多信息。
211 试验设备本次试验使用的是浙江南光地质仪器厂根据DMT 试验的相关原理,并参照国外产品,于1997年试制成功的国产DMT -W1型扁铲侧胀仪。
仪器的主要组成如图1所示。
①-扁铲测头,②-探杆,③-气电管路,④-测控箱,⑤-气压管路,⑥-压力源,⑦-圆形不锈钢膜片图1 扁铲侧胀仪的主要组成和现场布置Fig 11G eneral lay out of the dilatometer test扁铲测头①形如一把铲子,由高强度不锈钢制成。
扁铲一侧的板面上平装有圆形不锈钢膜片⑦,膜片内侧设置一套感应盘机构,控制膜片三种特殊位置的状态。
扁铲测头通过气电管路③连接到测控箱④。
测控箱内装有气压控制管路、控制电路及各种指示开关,主要作用是控制试验时的压力和指示膜片三个特定位置时的压力量并传送膜片达到特定位置时的信号。
气电管路由厚壁、小直径、耐高压的尼龙管组成,管内贯穿铜质导线,两端装有专门连接触头的接头。
扁铲测头可用静力触探机、标准贯入试验锤击机具、液压钻机等贯入设备通过探杆②压入土中。
DMT -W1型扁铲侧胀仪使用高压钢瓶的高压气体作为压力源⑥,压力源通过管路⑤与测控箱相连。
本次使用的高压气体是氮气,最大压力达15MPa 。
212 测试过程试验自扁铲测头压入地下开始,测头贯入地下后,操作人员通过测控箱控制不锈钢膜片的膨胀,读取如下两个读数:(1)压力A ———膜片刚向土移动的初始压力;(2)压力B ———膜片中心向土移动111mm 所需的压力。
有时还在到达B 值后通过缓慢释放膜片内的气压而读取压力C 。
然后扁铲测头被压入下一个深度,按上述方法读取该深度处的A 、B 值。
A 、B 值分别经ΔA 、ΔB (ΔA 、ΔB 为考虑膜片刚度的修正值)修正后转换成修正压力p 0和p 1[5]。
p 0=1105(A -Z M +ΔA )-0105(B -Z M -ΔB )p 1=B -Z M -ΔB式中,ΔA 、ΔB 是膜片率定值;Z M 是调零修正值,本试验中Z M =0。
3 资料整理311 中间参数为了便于工程上的使用,常需将现场所测得的原始数据进行还原或转换。
资料整理过程中常用的DMT“中间”参数有3个,它们是材料指数(侧胀土性指数)I D 、水平应力指数K D 和侧胀模量E D 。
这些参数可由p 0和p 1通过下列公式求得。
I D =(p 1-p 0)Π(p 0-u 0)K D =(p 0-u 0)Πσ′v0E D =3417(p 1-p 0)以上三式中,u 0为孔隙水压力,σ′v0为有效上覆压力。
材料指数I D 的主要用途之一是划分土类,据Marchetti[1],I D 的大小与土类间的关系如下:黏土:011<I D <016粉土:016<I D <118砂土:118<I D <(10) 水平应力指数K D 是建立许多土性参数相关关系的基础,也是DMT 试验的一个关键参数。
K D 可看作是因贯入而被放大了的K 0。
在正常固结粘土中,K D・88・ 土 木 工 程 学 报2005年约等于2。
KD随深度的变化与OCR相似,因此它有助于理解土的沉积情况和应力历史[1,6]。
侧胀模量ED由弹性理论导出。
由于E D未考虑应力历史,所以一般不单独使用,而是将其与KD和I D联合使用。
312 岩土参数根据上述中间参数,可以进一步导出反映岩土体工程性质的参数。
其中主要有:(1)原位土压力系数K0,DMT=(K DΠ115)0147-016,I D<112(2)超固结比OCR DMT=(015K D)1156,I D<112(3)砂土的内摩擦角<safe,DMT=28°+1416°log K D-211°log2K D,I D>118(4)不排水抗剪强度c u,DMT=0122σ′v0(015K D)1125,I D<112(5)垂直排水侧限模量M DMT=R M E D当ID ≤016时,RM=0114+2136log K D;当I D≥3时,RM =015+2log K D;当016<I D<3时,R M=R M,0+(215-R M,0)log K D(其中R M,0=0114+0115(I D-016));当I D>10时,R M=0132+2118log K D。
若计算出的RM<0185,则取R M=0185。
4 试验结果及分析本次试验不仅获得了大量的直接测试数据,而且经过数据还原和资料整理,还得到了大量的中间参数和岩土设计参数。
现以贯入深度较大、对比性试验较多的27号孔为例,对有关的试验结果分析总结如下。