旁压试验估算地基土水平基床系数方法
简析基床系数的三轴测定法
简析基床系数的三轴测定法基床系数也称弹性抗力系数或地基反力系数，是地基土在外力作用下，产生单位下沉时所需的压力，有水平基床系数和垂直基床系数之分。
基床系数在工程设计中具有重要的实用意义，是各行业建筑地基基础及地下工程等工程中一个重要的参数，它主要用于模拟地基土与结构物的相互作用，计算结构内力、变形其取值的大小、分布形式直接影响求解作用在挡土结构物的土压力、位移和内力等，对工程造价、结构安全可靠性程度均有直接影响。
基床系數目前常用的测定方法主要有两大类，一是原位测试，包括载荷试验、旁压试验和扁铲侧胀试验等，二是室内试验，包括三轴试验法和固结试验法。
目前室内试验测定基床系数还没有相关标准和规程，仅在《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307-2012）7.3.10条文规定了“基床系数在有经验的地区可通过原位测试、室内试验结合本规范附录H的经验值综合确定，必要时通过专题研究或现场K30载荷试验确定” ，但没有介绍详细的试验方法、设备等。
本文通过对大量的室内试验成果分析，收集对比原位测试试验资料与工程使用经验，对室内三轴试验法测定土的基准基床系数方法进行了探讨。
1、三轴试验法的设备与步骤1.1 试验原理三轴试验法是将土样经饱和处理后，在K状态下固结，对一组土样分别做：σ3=kγh，σ1=γhn=Δσ3/Δσ1=0.0，0.1，0.2，0.3式中：k—试验深度处土层静止侧压力系数;γ—土的重度（KN/m3），地下水位以下应取浮重度;h—上覆土层厚度（m）。
不同应力路径下的三轴试验（慢剪），得到应力应变曲线，求得初始切线模量或某一割线模量，定义为基床系数。
在试验过程中，应变式三轴仪在试验过程中轴向应力σ1是一个变量，可通过控制围压σ3不变即Δσ3=0，以达到满足n=Δσ3/Δσ1=0的试验条件。
1.2 试验的设备和软件试验设备采用北京华勘科技有限责任公司生产的KTG全自动三轴剪切仪，该仪器由试验机、压力室、试验及控制系统、周围控制系统、反压控制系统、主应力差量测系统、孔隙压力传感器、排水传感器、体变传感器、数据采集系统等组成。
旁压试验确定水平基床系数方法研究
（中铁 第 四勘 察 设计 院集 团有 限公 司 ， 武汉 ４３００６３）
摘要 ：研究 目的 ：水平基 床系数是地下工程设计 的重要 岩土工程 参数 ，决定地 下工程 的经济性 、安全性 和可靠 性 。旁压试验 是一 种先进的原位测试技术 ，在岩土工程勘 察 中应 用广泛 。通过 本文研究 ，拟建 立旁压试 验确 定水平基床 系数的方法 ，并通 过对 比试验研 究建立 旁压 试验 确定水 平基床 系数 与静力触 探贯人 阻力 的经验 关 系 。
研究 结论 ：（１）本文建立 的旁 压试 验确定水 平基床 系数方 法考 虑了基 础尺寸 的影 响 ，试 验结果 与 “梅纳 法”和“日本法”较 为接 近 ；（２）规 范经验值与本文建立 的方法 、“梅纳法 ”及“Ｅｔ本法 ”的试 验结果相 比显著偏 小 ；（３）通过对试验数据进行统计 分析 ，得 出旁压试 验确定水平基床 系数 与静力触探贯 人阻力的经验关系式 ： 黏性土 ，Ｋ ＝１２．８４ ”；砂性 土 ，Ｋｈ。＝６．５８ｑ ；（４）本研究成果可为地下 工程勘察与设计提供借鉴或参考 。 关键词 ：地 下工程 ；旁压试 验 ；水平基床 系数 ；静力触探 ；贯入阻力 中图 分 类 号 ：ＴＵ４４３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍ ｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍ ｉｎｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｅｆｉ ｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｈ ｏｒｉｚｏｎｔａｌ
Ｓｕｂｇｒａｄｅ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅｍ ｅｔｅｒ Ｔｅｓｔ
ＴＵ Ｑｉ——ｚｈｕ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｓｉｙｕａｎ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｇｒｏｕｐ Ｌｔｄ，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ ４３００６３，Ｃｈｉｎａ）
基床系数取值方法相关问题分析
图 1 Winkle 地基模型上梁计算简图
力平衡条件可得到如下方程[1]：
EI
d4 f bp q dx 4
(1)
用 1 平方英尺大小的方形承压板(折合边长 0.305m)载 荷试验测试基床系数； 日本等国采用 0.3m 直径的压板 测试路基的压实度，我国的铁路和公路部门率先仿日 本等国也采用 0.3m 直径的压板测试路基的压实度， 并 称之为路基系数 k30； 接着我国的工民建部门效仿铁路 等部门采用直径 0.3m 或边长 0.3m 的承压板进行基床 系数试验，试验结果定义为基准基床系数 kv，有时也 称为 k30。 这里暂且将其他尺寸的承压板试验结果定义 为 kt，实际基础工程的基床系数定义为 ks。 基床系数 k 就是地基土某点的所受的压力 P 与相 应的变形 s 的比值，即 k=P/s。从该定义中可以看出， 要确定 k，首先要求明确 P 和 s 的取值标准。我国涉 及到基床系数的部分规范多规定取 s=1.25mm 时的 P/s 值为基准基床系数 kv[2，6]，部分规范没有明确规定[7]， 多数教材和文献也回避了这一问题，他们没有对 P 的 取值提出要求。当时铁路部门取 s=1.25mm 时的 k 值， 主要是为了使测试的路基系数 k30 值和其它路基压实 度指标在密实度上相对应，进而来评价路基土的压实 度[6 ，8]。唯独《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72 －2004)(简称高规 JGJ72-2004)[5]规定测试 kv 时，P 为 标准压板(直径 0.3m)载荷试验的 P-s 关系曲线的比例 界限压力，如果 P-s 关系曲线无明显直线段，P 可取 极限压力的一半，而 s 为相应于压力 P 值的沉降量。 由此可见，该规范测试 kv 时，对 s 没有提出要求，这 与其他规范根据 s=1.25mm 对应的 P 值求取 kv 有较大 差别。实际上，这一差别不仅在文字定义上，在实际 的测试结果上也会有一定差别。根据实际载荷试验结 果分析，当 P-s 关系曲线有明显的线性变形段，或土 的压缩性低时，二者的差别一般也都在 10%以上；当 P-s 关系曲线无明显直线段，或土的压缩性高时，二 者差别更大，一般都在 20%以上。周宏磊等也指出， 当按国标《建筑地基基础设计规范 》 (GB50007 － 2002)(简称国标 GB50007-2002)方法， 标准尺寸载荷试 验“比例界限”取为 s/b=0.01，即取 s=3mm 时，得到 的 k30 值有较大差别[9]。 以上两种 kv 取值方法有较大差别，显然，高规 JGJ72-2004 的做法更加合理。主要原因有以下几个方 面： （1）铁路等部门取 s=1.25mm 对应的 k30 值，是 仿照国外，为了与其他密实度指标相对照，并无特殊 意义； 同时， 铁路等部门求取 k30 值的出发点是为了配 合其他密实度参数评判路基土的压实度，而工民建工 程中求取基床系数 kv 值的目的是进行弹性基础梁板弯 矩、剪力和挠度计算等用。目的和用途不同，严格来
旁压试验确定(半岩半土状)风化层地基土参数
旁压试验确定(半岩半土状)风化层地基土参数摘要：由于半岩半土状风化层在钻探施工中，很难采取到原状试验样品进行室内岩土分析试验，因此采用原位测试取得的地基土参数手段非常重要，本文针对“旁压试验”在地铁勘察中的应用，通过对广州地铁6#线、13#线的原位测试专题勘察试验数据进行研究分析，根据现场旁压试验成果计算半岩半土状风化层地基土参数方法，尤其是水平向参数：水平基床系数、静止侧压力系数等地铁设计所需要的重要设计参数，可供地铁等地下工程勘察及基础设计参考。
关键词：旁压试验，P-V曲线，基床系数，侧压力系数Abstract: due to the half rock soil layer in half, weathering in drilling, it is difficult to take to the original test samples indoor geotechnical analyzing the test, so the method of in situ test made the foundation soil parameters means is very important, this paper is aimed at “the pressure test” in the application of metro survey, based on guangzhou metro line 6 # 13 # line, the in situ test project survey and test data of research and analysis, according to the pressure test results by calculation and a half rock soil layer and a half of the foundation soil by parameters method, especially level to parameters: level the bed side pressure coefficient, static coefficient of the subway the needs of design important design parameters, such as for subway underground engineering survey and design reference basis.Key words: the pressure test, P-V curves, the bed coefficient, side pressure coefficient0、引言旁压试验可谓是“标准化”程度不高的原位测试手段之一，故规范规程与手册并用，但权重依次递减。
基床系数测定方法的探讨
基床系数测定方法的探讨发表时间：2018-12-20T11:44:17.437Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第25期作者：宾富[导读] 随着城市地下空间开发的发展，深基坑工程变形设计时需要较为可靠的各地层水平基床系数参数Kh，控制填土质量标准时需要垂直基床系数参数Kv。
长沙市建筑设计院有限责任公司湖南长沙 410000摘要：随着城市地下空间开发的发展，深基坑工程变形设计时需要较为可靠的各地层水平基床系数参数Kh，控制填土质量标准时需要垂直基床系数参数Kv。
本文对岩土专业常用规范进行梳理得出基床系数数据最为可靠的原位测试为K30cm载荷试验及桩的水平载荷试验，但这类试验测试过程复杂、难度大、测试效率不高。
行业目前常用方法除K30cm载荷试验外，尚有旁压试验、标准贯入试验及室内三轴试验等方法。
本文结合长沙市地铁勘察工程实例，对长沙地区代表性的两种粘性土基床系数的上述测试成果进行分析后认为，旁压试验试验过程简便，测试原理与载荷试验类似，提出利用旁压试验成果计算基准基床系数更为可靠，但需对其结果进行适当修正，并提出了经验回归公式供类似工程参考。
关键词：基床系数；旁压试验；载荷试验；Study on the determination of part of cohesive soilCoefficient of subgrade reaction of Changsha area[Abstract]：With the development of urban underground space expoitation，the horizontal foundation coefficient parameter Kh and vertical foundation coefficient parameter?Kv are the important parameters for the deformation design of deep foundation pit engineering and controlling standard of filling quality. By studying on geotechnical standards，the most reliabe in-situ test for Kh and Kv are theK30cm Load Test and the Pile Test. However，There are three disadvantages in above methods，such as complex testing process，great difficulty and low working. At present，some simple testing metheods sucn as ateral pressure test，standard penetration test and indoor triaxial test are used to measure the Kh and Kv，and the resuts for these methods are needed to be adjusted. Combining with the engineering example of metro investigation of Changsha city，the test results of two kinds of cohesive soils was analyzed in this paper to obtained the Kh and Kv. The results show that the ateral pressure test process is simple and the testing principle is similar to Load Test. As a result，it is a reliabe method to calculate the Kh and Kv by the ateral pressure test results，and it is necessary to be modified. On this basis，experiential regression formulae is put forward to provide similar engineering reference.[Key words]：Coefficient of subgrade reaction；Pressuremeter test；Load Test；0、引言1867年Winkler提出假设，地基上任一点所受的压力强度P与该点的地基沉降量s成正比，这个比例系数就是基床系数，用K表示，单位为MPa/m。
基床系数的确定方法综述
力， 也称弹性抗力系数或地基反力系数。有水平基床 系数和垂直 基床系数之分 。
我 国 自大 秦 重 载 铁 路 修 建 开 始 ， 引入 地 基 系数 Ｋ值 作 为 路 基 填 料压 实质 量 的检测控 制指 标 ， 路 路基施 工方 面得到 推广应 用 。 在铁 土 ， 采用的公式 为 ：
其中 ， 。 ｒ ｏ 为大主应力 ， Ｐ ； ， Ｍ ａｏ 为小主应 力 ， ａ８ 为轴 向应 ｒ ＭＰ ；。
％ ｏ为 ｂ ｒ ｒ ３ ｌ ＝ Ｋ （ ） 变 ， ； 初 始 切 线 模量 匪 的倒 数 ； 为 主 应 力 差 渐 近 值 ｏ 一。 ２ 的倒 数 。变 换 纵 坐 标 后 ， 得 ： 可 平 板 载荷 试 验 得 到 的 基 床 系数 能 真 实 反 映 地 基 土 的 特 性 ， 在 ：ｎ＋ ８ ｂ。 （） ５ 有条件的情况下应尽可能采用该方法确定地基土的基床 系数 。
强度一定时 ， 基 土的基 床系 数越 小 ， 地 地基 产生 的沉 降量 越大 。 试对土体扰动小得多 ， 并且每 ２ ｍ进行一次试验 ， ０ｃ 可近似连续地 基床系数不是单 纯表征土 的力学性质的计算指标 ， 还受基底压力 反映出土性 随深度 的变化情 况 ， 试验结果与人们熟悉 的土工参数 的大小和分布 、 压缩性 、 土层厚度 、 邻近荷 载等的影 响。由以上分 相关联 。这为通过现场试验有效获得水平基 床系数提供可 能 ， 目 析可知 ， 基床系数 这个指标 ， 不同的试验方 法、 同的试验条件 前 已 有一 些 岩 土 工 程 师 提 出 了不 同 的计 算 方 法 。 不 以 及 不 同 的取 值 比例 ， 结 果 均 会 有较 大 的差 别 。 其 ２ ２ 室 内土 工 试 验 ．
利用旁压试验估算土的地基承载力和压缩模量
广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2019年3月第26卷第3期MAR 2019Vol.26No.3DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2019.03.011作者简介：伍钊源（1984-），男，大学本科，工程师，主要从事地基基础工作。
E-mail ：285683022@ 0引言旁压试验是一项重要的原位测试手段，在岩土领域具有广泛的运用，相比其他的原位试验，旁压试验具有以下优点：实用性大、适用性广和可操作性强等[1]。
由于旁压试验具有很多的优点，大量学者通过旁压试验对土的强度和力学参数进行研究，并取得了一定的成果。
于永堂等人[2]通过旁压试验确立西安黄土基床系数的取值范围和经验公式，得到基床系数与旁压模量、标贯击数均近似呈线性关系与压缩模量及压缩系数近似呈二元幂函数关系。
肖先波等人[3]利用旁压试验获得土体变形模量和抗剪强度。
黄文雄等人[4]讨论了砂土旁压试验的反分析问题，建议利用旁压试验实测数据反演确定土体的初始状态而非材料参数，材料参数可以通过实验室常规试验确定。
汪明元等人[5]通过旁压试验来获得海洋地层力学参数，来丰富海洋地层勘探方法。
大量的学者们[6-8]对海相沉积软土采用旁压试验获得大量的物理和力学参数，并对压塑模量、初始压力、临塑压力、剪切模量等参数进行了详细的分析。
温勇等人[9]基于旁压试验获取切线模量法计算参数的方法，并验证该方法是可行的。
张虎等人[10]对比了冻土旁压试验结果与常规试验结果，结果发现在温度相同时，旁压试验的剪切强度以及初始弹性模量都要大于单轴试验，且温度越低差值越大。
通过上述分析，可以看出旁压试验在各类土质中都可应用，同时由于土质的不同，试验结果存在很大的差异。
而对于佛山地区的土性研究很少，对于该地区旁压试验的研究存在一定意义。
故本文通过对佛山市禅城区典型土质进行旁压试验，结合现场实际土层分布对其旁压曲线进行分析，得到该地区粉质黏土和淤泥质土在不同埋深条件下的强度和变形量，通过计算得出相应的地基承载力和压缩模量，并和静力初探试验进行对比分析，验证了该次试验的可靠性，以及给出了压缩模量和变形模量之间的换算系数，以及地基承载力的折减系数，为以后该区域内的相关工程中参数的选择提供一定参考。
地基基床系数
地基基床系数1. 什么是地基基床系数？地基基床系数是土壤力学中的一个重要参数，用于描述土壤在承受荷载时的变形特性。
它反映了土壤的压缩性和强度特征，对于土木工程设计和施工具有重要意义。
2. 地基基床系数的计算方法地基基床系数通常通过实验室试验或现场观测来确定。
以下是常见的计算方法：2.1 压缩模量法压缩模量法是一种常用的计算地基基床系数的方法。
它通过测定土壤在不同应力水平下的应变和应力关系，来确定地基基床系数。
具体步骤如下：1.收集土样并进行室内试验，测定不同应力水平下的应变和应力；2.绘制应变-应力曲线，并根据曲线斜率计算压缩模量；3.将压缩模量代入相关公式，计算地基基床系数。
2.2 回弹法回弹法是一种简便快捷的现场观测方法，适用于某些类型的土壤。
它通过测量荷载施加前后土壤表面的回弹量，来估算地基基床系数。
具体步骤如下：1.选取观测点，在荷载施加前后分别进行回弹观测；2.根据回弹量计算地基基床系数，采用经验公式或相关曲线。
3. 地基基床系数的影响因素地基基床系数受多种因素的影响，包括土壤类型、含水量、应力水平等。
以下是一些常见的影响因素：3.1 土壤类型不同类型的土壤具有不同的物理和力学特性，因此对地基基床系数有着显著影响。
例如，砂土通常具有较高的压缩模量和较小的压缩性，而黏土则相反。
3.2 含水量土壤含水量对地基基床系数也有较大影响。
当土壤含水量增加时，其压缩模量通常会减小，导致地基基床系数增大。
3.3 应力水平应力水平是指施加在土壤上的荷载大小。
当应力水平增大时，土壤通常会发生较大的变形，导致地基基床系数减小。
4. 地基基床系数在土木工程中的应用地基基床系数在土木工程设计和施工中具有重要作用。
以下是一些常见的应用：4.1 土壤压缩性分析地基基床系数可用于评估土壤的压缩性特征，帮助工程师了解土壤在承受荷载时的变形情况。
这对于确定合适的地基处理方法和预测工程变形具有重要意义。
4.2 地基承载力计算地基基床系数是计算地基承载力的重要参数之一。
旁压试验的详细解释
可编辑ppt
9
D V
B
I A
po
C
III II
pf
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pl
p
10
2. 试验基本原理
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。
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11
2. 试验基本原理
工作时，由加压装置将较低的气压转换 为较高压力的水压。并通过高压导管传 至旁压器，使弹性膜膨胀导致地基孔壁 受压而产生相应的变形。
仪器配件齐全,设计新颖, 更为轻便,完全水压.
自钻式旁压仪 Mark
VIIId 3 臂式
英国
cambridge
包括自钻旁压组件,钻进设 备和用于回旋钻进的附件.
226(包括 适用于软土,沙土等成孔质 厂家调试和 量不佳的旁压试验. 培训)
旁压仪
PY-3
江苏省溧阳县 配置同梅纳旁压仪差不多, 6
但是配件很多.备用件也很
仪器厂 /温州 多.
也有一家,但不
知道厂家名
可编辑ppt
数字显示,自动记录,价格 便宜,但是压力只能做到 5MPa,而且做不了深孔试 验.
8
2. 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。典型的旁压曲线(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，
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4. 技术要求与试验方法
一、试验前准备工作 二、仪器校正 三、预钻成孔
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一、试验前准备工作
使用前，必须熟悉仪器的基本原理、管路图和 各阀门的作用，并按下列步骤做好准备工作:
南昌轨道交通1号线岩土工程勘察确定地基土基床系数的方法探讨
１ ０ ２２
１ ９ １４
１ １ ６０
Ｉ ９ ６ｏ
１ ７ ６５
１ １ ８２
室 内土工试
验 之 比
４ ６４
５ ２８
６ ４３
７ ００
７ ６０
从上表 比较反映，现场原位测试水平基床系数 的结 果均 大于取 土室 内成果。且粗颗 粒土砾 砂、园砾旁压
圆砾
岩土层名称
③６
圆砾
③２
细砂
③３
中砂
③４
粗砂
③５
砾砂
岩土层名称
旁压试验确 定的 Ｋ ｈ
６ ３
９ ７
１８ ３
１７ ５
１９ ８
２１ ２
基床
（ ＭＰ
５ ２６
４１ ７
５４ ９
７ ６１
６ ６７
７ ７１
土工试验确 定的 Ｋ ｈ
指 标 ，不 同 的 试 验 方 法 、不 同 的试 验 条 件 以及 不 同的 取 值 比例 ，其 结果 均 有 较 大 的差 别 。基床 系数 Ｋ 广 泛 是 应 用 于地 下 工 程 和 建 筑 地 基 基 础 工 程 的 一个 重 要 的 参 数 ，主 要 用 于 模 拟 地 基 土 与 结 构 物 的相 互 作 用 ，计 算
试 验 所 则 的水 平 基 床 系 数 Ｋ 是 取 土 室 内试 验 测 的 水 平 ｈ 基 床 系数 Ｋ 的３ ． ５ 。 ｈ ～３ ４ 倍
压缩 模 ■
基床 系数
Ｅｓ
１４ ０ 【 ａ ＭＰ ，
ｍ ）
９８ ｏ
１ ９ ２６
１ ５ ９ ２
．
１ ９ ７２
基床系数公式
基床系数公式
基床系数公式是用于计算建筑物基础设计中的一个重要参数。
基床系数反映了地基的承载能力，对于确保建筑物的稳定性和安全性具有重要意义。
基床系数公式的计算通常涉及诸多因素，包括地基土的力学性质、基床几何形状以及荷载的性质等。
以下是一种常见的基床系数计算公式示例：
基床系数 = （土壤的基本背压力 * 路基底面积）/ 施加载重
其中，
- 土壤的基本背压力是指土壤承受的有效应力，可以通过现场测试或地质勘察得到。
- 路基底面积是建筑物基础与地基接触的面积。
- 施加载重是指建筑物及其负载施加到地基上的重力。
通过这一计算公式，我们可以得到基床系数的数值。
基床系数越大，表示地基的承载能力越强，建筑物的稳定性越高；而基床系数较小，则需要采取相应的加固措施以确保结构的安全。
需要注意的是，基床系数的具体取值与地基土的性质和基础设计的要求有关。
在实际工程中，建筑设计师和土木工程师会根据实际情况进行综合考虑和计算，以确定合适的基床系数。
总之，基床系数公式是基于土壤力学和结构力学原理的计算方法，用于评估地基的承载能力。
通过准确计算基床系数，可以为建筑物的基础设计提供重要参考，确保建筑物的安全和可靠性。
第七章 旁压试验
第一节 概述
3、分类 按照将旁压器放置土层中的方式，旁压试验分为： →预钻式旁压试验 →自钻式旁压试验 →压入式旁压试验 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。
第一节 概述
4、优缺点 优点：旁压试验的优点是和静力载荷测试
比较而显现出来的。它可在不同深度上进行测 试，所求地基承载力值基本和平板载荷测试所 求的相近，精度很高。预钻式设备轻便，测试 时间短。
缺点：受成孔质量影响大，在软土中测试 精度不高。
第一节 概述
5、旁压试验结果结合地区经验，可以用于以下 岩土工程目的：
（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的旁压曲线，还可以 推求地基土的原位水平应力、静止侧压力系数和不排 水抗剪强度等土性参数。 6、适用土层 粘性土、粉土、砂土、碎石土、极软岩和软岩等。
p0：初始水平压力 pf：临塑压力 pL：极限压力
典型的旁压曲线
第二节 试验基本原理
广
州
地
6.0m 深度处P-V曲线
铁
三
号
线
大
塘
站
旁
10.0m 深度处P-V曲线
压 试
验
曲
线
第二节 试验基本原理
依据旁压曲线似弹性阶段(BC段)的斜率，由圆孔扩
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G
升至（或稍高于）目测管的 “0”为时，关闭阀2、阀1，旋
松调压阀，打开水箱盖。在此
过程中应不断晃动拍打导压管
和旁压器，以排出管路中滞留 的空气。
PM-1型旁压仪系统原理图
第四节 技术要求与试验方法
土的水平基床反力系数的比例系数
土的水平基床反力系数的比例系数土的水平基床反力系数的比例系数一、引言土的水平基床反力系数的比例系数是土工工程中的重要参数，它直接影响着土体的稳定性和承载能力。
本文将从基本概念、影响因素、计算方法以及工程应用等方面对这一参数进行深入探讨，旨在帮助读者全面理解土的水平基床反力系数的比例系数的重要性和作用。
二、基本概念1.1 土的水平基床反力系数土的水平基床反力系数是指地基中土体受到水平作用时，所提供的反力与土体所受水平位移的比值，通常用符号 kh 表示。
它反映了土体在水平受力作用下的抗移动能力，是评价土体稳定性和抗倾覆能力的重要参数。
1.2 比例系数比例系数是指在某种关系中，两个变量之间的比值关系常数。
在土的水平基床反力系数中，比例系数是影响 kh 值的重要参数之一，其大小直接影响着土体的稳定性和承载能力。
三、影响因素2.1 土体性质土的类型、密实度、含水量等都会对土的水平基床反力系数的比例系数产生影响。
一般来说，黏性土的 kh 值较大，而砂土的 kh 值较小，这与土体的颗粒大小和内聚力有关。
2.2 土与结构物的接触面积土与结构物的接触面积是影响土的水平基床反力系数的比例系数的重要因素之一。
接触面积越大，土的反力系数 kh 值通常会越大，反之则会越小。
2.3 应力水平土的水平基床反力系数的比例系数也会受到应力水平的影响。
当土体受到的水平应力增大时，其 kh 值通常会随之增大，反之则减小。
四、计算方法3.1 经验公式法计算土的水平基床反力系数的比例系数可以采用经验公式法，根据土体的类型和基本性质来确定 kh 值的范围，然后结合具体工程条件进行修正。
3.2 数值分析法利用数值分析软件进行有限元分析，可以较准确地计算土的水平基床反力系数的比例系数。
通过模拟不同工况下土体的受力情况，得出相应的 kh 值。
五、工程应用4.1 基础设计在土木工程中，设计师需要根据土的水平基床反力系数的比例系数来确定地基的尺寸和受力情况，以保证结构物的稳定性和安全性。
基床系数公式
基床系数公式基床系数是岩土工程中一个重要的概念，它反映了土壤或岩石对建筑物荷载的承载能力。
基床系数越大，说明土壤或岩石的承载能力越强。
在实际工程中，基床系数是通过实验和计算得出的。
本文将介绍基床系数公式，以及如何应用这个公式来分析和解决实际问题。
首先，我们来推导基床系数公式。
假设建筑物荷载为P，基础底面积为A，地基土的单位面积承载力为q，那么基床系数Kc可以表示为：Kc = P / (A * q)这个公式表明，基床系数Kc与建筑物荷载P、基础底面积A和地基土的单位面积承载力q有关。
接下来，我们来看如何应用这个公式。
在实际工程中，我们可以通过以下步骤来计算基床系数：1.收集地基土的物理力学性质数据，包括土壤类型、密度、含水量等。
2.根据土壤类型和物理力学性质，查找相关规范和手册中的单位面积承载力q值。
3.计算基础底面积A。
4.将建筑物荷载P、基础底面积A和单位面积承载力q代入基床系数公式，得出Kc值。
5.分析Kc值与设计要求的基床系数标准值之间的关系，以判断地基是否满足设计要求。
接下来，我们通过一个实例来分析基床系数公式的应用。
假设一个建筑物的基础底面积为10平方米，建筑物荷载为500千牛，地基土为粘性土，单位面积承载力为10千牛/平方米。
我们可以按照以下步骤计算基床系数：1.计算基础底面积A = 10平方米。
2.计算建筑物荷载P = 500千牛。
3.查找规范和手册中粘性土的单位面积承载力q值，假设为10千牛/平方米。
4.将P、A和q代入基床系数公式，得出Kc = 500 / (10 * 10) = 5。
5.分析基床系数Kc与设计要求的基床系数标准值之间的关系。
假设设计要求的基床系数标准值为1.5，可以看出实际基床系数Kc大于设计要求，说明地基承载能力满足设计要求。
总之，基床系数公式在岩土工程中具有重要的实用价值。
通过掌握这个公式，我们可以更好地分析和解决实际工程中的基础问题，确保建筑物安全稳定。
旁压试验估算地基侧向基床系数应用研究
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
・９９ ・
旁 压 试 验 估 算 地 基 侧 向 基 床 系 数 应 用 研 究
宋 韩 菲
（ 中铁第四勘察设计院集团有限公司， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ）
∞
摘
要： 基于太原市轨道交通 ２号线一期工程勘察预钻式 旁压试 验测试数 据 ， 运 用多种处理 方法确定地 基土侧 向基床 系数 ， 对结
２． ３ ． ２ 梅纳研究 中心法
塍
２ ０ ２ ５
２ Ｏ
２ ５
２ ０
２ ５
法国梅纳研究 中心提出的建议公式如下 ：
Ｋ ｈ ： ＿ （ Ｂ＞ ０ ． ６ ） （ ３ ）
圈 １ ｎ２ Ｃ Ｊ ｌ － １ 钻 孔 静 力触 探 试 验 曲线
４ Ｂ 。 （ ２ ・ ６ ５ ） ３ ａ Ｂ
２ ． ３ 计 算侧 向基床 系数
２． ３． １ 上海岩土规范法
《 岩 土工 程勘察规 范》 给 出的旁压 试验确定 土 的侧 向基 床
＝Ａ Ｐ ／ Ａ Ｓ （ １ ） 其 中， △ Ｐ为地基土所受 的应力增量 ； Ａ Ｓ为在 △ Ｐ作用下地 基
点： 化章街站 （ 含） ） 工程 ， 拟建 工程 场区位于汾河东岸河漫滩平 原 系数 的公式为 ：
５ １ Ｏ ｌ ５
５ ５
５ １ ０
１ ５
土及全 、 强风化岩层 ， 其修正系数可采取 ０ ． ２ ５～０ ． ３ ５ ； 饱 和 的砂 土
１ ０
ｌ ５ ２０ ２５
ｌ ０
１ ５
层， 其修正 系数采用 ０ ． ２ ０— ０ ． ３ ０ ｌ ５ ］ 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ １ － ０ １ ． 作者简介 ： 宋韩菲 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 男， 助 理 工 程 师
北京通州地区旁压试验估算水平基床系数的探讨
北京通州地区旁压试验估算水平基床系数的探讨
作者：李超刘予梁嗣曦肖景泽何静李敏何晗晗
来源：《城市地质》2020年第01期
摘;要：水平基床系数是地下工程设计的重要参数，其数值的准确性关系到工程的安全性和经济性，由于技术原因水平基床系数是比较难确定的参数，旁压试验作为一种原位试验，应力应变关系清晰，估算水平基床系数具有很好的可靠性。在通州地区0～100m深度范围内，针对黏性土及砂土，采用旁压试验法估算水平基床系数。结果表明：通过对0～100m深度范围内粉质黏土及砂土旁压试验，标准贯入试验获取的基床系数和规范经验值进行对比，可以采用旁压试验引进折减系数获取水平基床系数。30m以上可塑粉质黏土，修正系数可取0.23，30～80m密实砂土修正系数可取0.15，80m以下可塑-硬塑粉质黏土修正系数可取0.20。
（1.Beijing Institute of Geology，Beijing 100195;
rmation Center of Beijing Geology Prospecting & Developing Bureau，Beijing 100195）
Abstract：Horizontal bed coefficient is an important parameter in underground engineering design，and the accuracy of its numerical value is related to the safety and economy of the project. Because of technical reasons parameters are difficult to determine. As a kind of in situ testing，the stress-strain relationship of pressuremeter test is clear，and it is reliable to estimate the horizontal coefficient of subgrade reaction. In the depth of 0-100 meters in Tongzhou area，a method for estimating the horizontal coefficient of subgrade reaction by pressuremeter tests on cohesive soil，silt and sandy soil in Tongzhou area has been obtained. By comparing the horizontal coefficient of subgrade reaction and standard experience value obtained by pressuremeter test and standard penetration test of silty clay and sand in the depth range of 0～100m，we can obtain the horizontal coefficient of subgrade reaction by using pressuremeter test and reduction coefficient. For plastic silty clay of over 30 meters，the correction factor may be taken as 0.23; for dense sand of 30～80 meters，the correction factor as 0.15; for plastic hard plastic silty clay of below 80 meters，the correction factor as 0.20.
岩土工程测试第七章 旁压试验
4．调零：把旁压器垂直提高，使其测试腔的中点与目 测管“0”刻度相齐平，小心地将阀门旋至调零位置，使 目测管水位逐渐下降至“0”位时，随即关闭阀门，将旁 压器放好待用。 5．检查：检查传感器和记录仪的连接等是否处于正常 工况，并设置好试验时间标准 。
二、测试设备的校正 测试设备的校正是保证旁压试验正常进行的前提， 校正共包括两项内容：弹性膜约束力校正 、仪器综合 变形校正 。 1．弹性膜约束力的校正 校正的目的是确定在某一体积增量时消耗于弹性膜 本身的压力值。校正前，适当加压（0.05MPa）之后， 当测水管水位降至36cm时，退压至零（旁压器中腔的 中点与目测管水位齐平），使弹性膜呈不受压的状态， 如此反复5次，之后开始校正。
当测管水位下降接近40cm或水位急剧下降无法稳定时， 应立即终止试验，以防弹性膜胀破。可根据现场情况，采 用下列方法之一终止试验： (1)尚需进行试验时： 当试验深度小于2m．可迅速将调压阀按逆时针方向旋 至最松位置，使所加压力为零。利用弹性膜的回弹，迫使 旁压器内的水回至测管。当水位接近“0”位时，关闭阀门， 取出旁压器。
旁压器是旁压仪中的最 重要部件，由圆形金属骨 架和包在其外的橡皮膜组 成。分为三个腔，中间为 主腔（测试腔），上、下 为护腔。 变形测量系统有不锈钢 储水筒，目测管，位移和 压力传感器，显示记录仪， 精密压力表等。 加压稳压装置由高压储 气瓶，精密调压阀，压力 表及管路等组成。
PM－1型旁压器主要技术指标
第四节 试验方法及技术要求
一、试验前准备工作 使用前，必须熟悉仪器的基本原理、管路图和各阀 门的作用，并按下列步骤做好准备工作： 1．充水：向水箱注满蒸馏水或干净的冷开水，旋紧水箱 盖。注意，试验用水严禁使用不干净水，以防生成沉积 物而影响管道的畅通。 2．连通管路：用同轴导压管将仪器主机和旁压器细心 连接，连接好气源导管，旋紧。
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旁压试验估算地基土水平基床系数方法探讨摘要：根据某工程旁压试验的测试结果，结合地区经验，探讨采用旁压试验估算地基土水平向基床反力系数的方法。
关键词：旁压试验；地基土水平向基床反力系数
地基土水平向基床系数为土抗力与水平位移之间的比例系数，对于多支撑式基坑挡墙围护结构设计，目前多采用的分析方法是竖直弹性地基梁法，作为此种方法中的重要参数，地基土水平基床系数的取值对基坑围护结构设计的科学合理性具有重要意义。
本文主要探讨采用预钻式旁压试验确定地基土水平向基床系数的方法。
一、影响基床系数的因素
基床系数的大小与土体的类别、物理力学性质、结构物基础部分的形状、大小、刚度、位移有关以外，还和埋深、应力水平、应力状态、地下水、时间效应等因素有关，这些因素共同决定了基床系数是一个不容易确定的指标。
[1]细粒土与粗粒土之间所表现的特性有显著的差异性，细粒土稠度增加，粗粒土密实程度的提高都会使基床系数增加[2]；基床系数与基础尺寸密切相关，基础尺寸越大，基床系数就相应减小，有关试验研究表明，因土的复杂性，土体的变形量与基础尺寸并不完全是呈线形关系变化，即基床系数与基础尺寸的关系不一定是线形关系。
[3]
二、预钻式旁压试验简介
预钻式旁压试验（pmt）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，利用仪器量测压力与变形
的关系，测求地基土的力学参数。
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。
三、预钻式旁压试验求取地基土水平向基床反力系数
利用旁压试验估算地基土水平向基床反力系数可按下式确定：km=δp/δr
式中：δp为压力差
δr为δp对应的半径差。
[4]
从上式结合典型旁压试验p～v曲线可见，旁压试验在似弹性阶段压力与体积变化近似呈线性关系，水平向基床反力系数基本为一个常数；在弹塑性阶段，压力与体积变化呈线性关系，随压力增大体积变化也越来越大，并直至破坏，此时随变形量的增加侧向基床反力系数也逐渐减小。
由于旁压试验不同阶段得到的基床反力系数不同，因此，确定合理的压力取值范围就成为确定基床反力系数的关键。
从工程角度分析，基坑开挖施工时土体的变形介于似弹性阶段
和弹塑性阶段，因此，笔者考虑是否可取旁压试验临塑压力附近压力段求取水平向基床反力系数，以下，根据某工程实例验证该方法的可行性。
（一）工程概况
“上海市青草沙水源地建设五号沟泵站工程”为“上海市青草沙水源地建设项目”陆域输水枢纽泵站，泵站的工程规模为708万m3/d，基坑平面尺寸约130×105m，开挖深度达25.0～35.0m。
根据该项目的岩土工程详勘报告，拟建泵房区域地层分布情况见下表1。
表1：泵房区域地基土分布情况一览表
（二）工程资料整理
工程在详勘阶段，在拟建泵房区域布置了若干个预钻式旁压试验孔，笔者对旁压成果整理分析，分别统计计算各层土旁压试验点在临塑压力附近压力段的地基土水平向基床反力系数见下表2。
表2：旁压试验估算基床系数分层统计表
根据收集资料，上海地区流塑状态的粘性土水平向基床反力系数kh约3～15mpa/m，软塑状态的粘性土及松散状态的粉性土kh约15～30mpa/m，可塑的粘性土及稍密～中密粉性土kh约30～
150mpa/m，密实砂土kh约100mpa/m以上。
[5]
详勘报告中建议地基土水平向基床反力系数第③1层为6mpa/m，
第④层5mpa/m，第⑤1层10mpa/m，第⑤3-2层40mpa/m，第⑦2层70mpa/m。
（三）资料对比分析
五号沟泵站工程泵房基坑施工已完成，主体结构已施工至±
0.0，根据施工中基坑监测数据，本工程泵房在基坑施工过程中，围护结构、基坑周围地区变形均在控制范围内，证明详勘报告中提供的各项参数科学、合理。
对表2中数据、收集资料及详勘报告建议数据进行对比分析，可得如下结论：
取临塑压力后一级、二级压力估算得到的地基土水平向基床反力系数的平均值除第⑦2层外，其余土层与上海经验及详勘报告中建议数值均较为接近（差异最大为10.8%，最小仅1.6%）；
第⑦2层水平向基床反力系数旁压试验估算成果与上海地区经
验最小值差异约17.8%，同时详勘报告建议值与上海地区经验最小值差异约25%，详勘报告从工程安全考虑，对第⑦2层数值进行了适当折减；
取临塑压力后一级、二级压力估算得到的地基土水平向基床反力系数的平均值，精确至百位后，其所得数值与上海地区目前经验惯用数值基本一致，可满足工程需要。
四、结语和展望
1．近年来，国内工程建设领域蓬勃发展，深基坑工程层出不穷，如何确定科学、合理的基坑设计参数成为岩土工程届的一个重要课
题，旁压试验作为一种原位测试手段，以其适用岩土层范围广、较少受到深度限制，越来越受到青睐。
2．以往，旁压试验主要用来获得土体的临塑压力、极限压力、静止侧压力系数、旁压模量等参数，旁压试验估算水平向基床反力系数应用较少，从上述对比分析可见，旁压试验亦可较为准确的获得地基土的水平向基床反力系数。
3．本文结合“上海市青草沙水源地建设五号沟泵站”工程的勘察、施工，采用旁压试验临塑压力后一级、二级压力估算地基土水平向基床反力系数，估算成果与工程实际使用数值较为接近，但由于试验样本较少，难免存在偏差，仍应进一步收集资料，完善计算方法。
参考文献．
[1]张迪，李晓昭，等．水平基床系数的影响因素分析．桂林工学院学报，2003，23( 3 )．
[2]陈忠汉，程丽萍《深基坑工程》机械工业出版社，1999．
[3]仲锁庆，张西平，潘海利．地基土基床系数研究．地下空间与工程学报，2005．
[4]上海市工程建设规范．岩土工程勘察规
范．（dgj08-37-2002）．
[5]上海市工程建设规范．地基基础设计规
范．（dgj08-11-2010）．
作者简介：陈琛（1978- ），男，上海人，上海岩土工程勘察设。