旁压试验
4.5 旁压试验
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。
EM
2(1
μ)(Vc
V0
Vf 2
)Δp ΔV
GM
(Vc
V0
Vf 2
)Δp ΔV
μ——土的泊松比；
Vc——旁压器的固有体积； V0——与初始压力p0对应的体积； Vf——与临塑压力Pf对应的体积；
旋转调压阀手轮，给水箱施加0.15MPa左右的压力，以水箱盖中的皮膜受力鼓起 时为准，以加快注水速度。当水上升至(或稍高于)目测管的“0”位时，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。
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4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4，将旁压器放好待用。
图 p－V旁压曲线
3．曲线分析 P－V曲线可分为三段： ①段——首曲线段为初步阶段； ②段——似弹性阶段，压力与体积变化量大 致成直线关系； ③段——尾曲线段处于塑性阶段，随压力的 增大，体积变化量迅速增加。
三、特征压力值的确定
1．原位水平土压力（初始压力）p0 原位水平土压力p0值：直线段延长与纵轴相交于V0（或S0），
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。 3．注水、排气：打开高压气瓶阀门并调节其上减压器，使其输出压力 为0.15MPa左右。将旁压器竖置于地面，阀1置于注水加压位置，阀2置于 注水位置，阀3置于排气位置，阀4置于试验位置。
旁压试验典型曲线
旁压试验典型曲线旁压试验是一种常用的原位测试方法，可用于评估土壤的工程性质。
在旁压试验中，通过在土壤样品周围施加压力，测量压力与样品变形之间的关系，从而得到旁压曲线。
旁压曲线通常分为三个阶段，分别是圆柱体阶段、剪切带阶段和破坏阶段。
1.圆柱体阶段在旁压试验的初始阶段，土壤样品尚未受到明显的压力作用，其形状类似于圆柱体。
此时，压力与变形之间呈线性关系，土壤样品的体积变化较小。
这个阶段通常被视为土壤样品的弹性阶段，其中土壤颗粒之间的摩擦力较小，土壤样品可以看作是一个弹性体。
2.剪切带阶段随着压力的增加，土壤样品开始进入剪切带阶段。
在这个阶段中，土壤样品开始发生剪切变形，其形状逐渐偏离圆柱体。
此时，压力与变形之间的关系不再是线性的，而是呈现出曲线的形式。
剪切带阶段反映了土壤样品中颗粒之间的摩擦和滑移作用，是土壤样品由弹性阶段向塑性阶段转变的过程。
3.破坏阶段在旁压试验的最后一个阶段，土壤样品达到其承受极限并发生破坏。
此时，压力与变形之间的关系呈现出突变的形式，土壤样品的变形迅速增加。
破坏阶段反映了土壤样品的强度和稳定性，是工程实践中需要重点关注的部分。
在破坏阶段之后，土壤样品的变形将不再随着压力的增加而增加，而是进入了一个相对稳定的状态。
总结旁压试验典型曲线反映了土壤在受到压力作用下的变形和破坏过程。
通过分析旁压曲线，我们可以得到土壤的弹性、塑性和强度等工程性质信息。
这些信息对于工程设计和施工具有重要的指导意义。
在进行旁压试验时，需要注意以下几点：首先，要选择具有代表性的土壤样品，以避免测试结果的偏差；其次，要保证测试设备的精度和稳定性，以确保测试结果的可靠性；最后，要对测试结果进行正确的分析和解释，以便得到准确的工程性质信息。
地质勘察工程中旁压试验探析
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。
基于旁压试验的桩基承载力计算
基于旁压试验的桩基承载力计算引言桩基是一种常用的地基工程处理方法，其承载力的计算对于工程设计和施工至关重要。
旁压试验是一种常用的用于桩基承载力计算的方法，通过在桩周围施加不同方向的旁压力来确定桩的承载能力。
本文将介绍旁压试验的工作原理和计算方法，以及旁压试验在桩基承载力计算中的应用。
旁压试验原理旁压试验是通过在桩周围施加一定大小和方向的旁压力，通过测量桩的位移和应变来确定桩的承载能力。
常用的旁压试验方法包括侧压试验、外振试验和压覆试验。
侧压试验是通过在桩顶施加水平方向的力来模拟桩在水平荷载作用下的变形情况，外振试验是通过在桩周围施加垂直方向的振动力来模拟桩在动载荷作用下的变形情况，压覆试验是通过在桩周围施加垂直方向的压力来模拟桩在垂直荷载作用下的变形情况。
这些试验方法都是通过模拟桩在实际工程中受到的荷载作用，来确定桩的承载能力。
旁压试验计算方法侧压试验的计算方法通常采用最大侧阻力法和侧阻力曲线法。
最大侧阻力法是根据测试中测得的最大侧阻力和桩的侧表面积来计算桩的承载力，公式为Qs=As·qmax，其中Qs为桩的承载力，As为桩的侧表面积，qmax为测试中测得的最大侧阻力。
侧阻力曲线法是根据测试中测得的侧阻力-沉桩位移曲线来计算桩的承载力，通过曲线的面积来确定桩的承载力。
外振试验和压覆试验的计算方法也类似，都是根据测试中测得的力和变形数据来计算桩的承载力。
旁压试验在桩基承载力计算中的应用旁压试验可以用于确定桩的承载能力，也可以用于分析桩的受力性能和变形特性。
通过旁压试验可以得到桩在不同荷载作用下的变形情况，从而确定桩的承载能力和工作状态。
旁压试验还可以用于验证桩基设计的合理性，通过与设计值进行对比来确定设计的准确性和可靠性。
在实际工程中，旁压试验可以为桩基承载力的计算和设计提供有力的依据，对于保证工程的安全和可靠性具有重要意义。
基于旁压试验的桩基承载力计算
基于旁压试验的桩基承载力计算旁压试验是一种常用的方法来计算桩基的承载力。
下面将介绍基于旁压试验的桩基承载力计算方法。
旁压试验是指在已经安装好的桩旁边进行实际试验，通过测量位移和应力来评估桩基的承载力。
该试验通常在桩基施工结束后进行，通过施加一定的横向载荷来观测桩的反应。
通过测量桩身的位移和应力，可以推断桩基的承载力。
1. 实施旁压试验：首先需要在已经安装好的桩旁边施加横向载荷，一般采用万能荷载试验机或水平载荷试验机来施加载荷。
同时需要安装测量设备，如位移计、应变计等，以记录桩身的位移和应力。
2. 测量记录数据：在施加横向载荷的过程中，需要实时测量并记录桩身的位移和应力。
位移计可以使用测量桩身的整体变形，应变计可以使用测量桩身的应变变化。
可以通过数据采集系统进行数据的实时记录和传输。
3. 数据分析与处理：通过测量数据可以得到桩身的位移和应力曲线。
根据经验公式或者理论计算公式，可以将测量数据转换为桩基的承载力。
这个过程需要根据具体的设计要求和土体特性进行合理的计算。
4. 结果评估和验证：根据计算得到的承载力值，评估桩基的安全性和稳定性。
可以与设计要求进行对比，判断桩基是否满足承载要求。
如果不满足要求，需要重新设计或者采取相应的加固措施。
基于旁压试验的桩基承载力计算是一种简单有效的方法，可以在实际施工中进行实时监测和评估。
通过该方法可以提高桩基设计的可靠性和合理性，确保桩基的安全承载能力。
但是在实际应用中，需要考虑土壤的不均匀性和荷载的不确定性等因素，以得到更准确的计算结果。
需要注意试验过程中的仪器精度和数据处理方法，以保证计算结果的准确性。
基于旁压试验的桩基承载力计算
基于旁压试验的桩基承载力计算一、引言二、旁压试验方法介绍旁压试验，顾名思义，就是通过对桩基周围土体的旁压变化情况进行测量和分析，来判断桩基的承载力。
其基本原理是通过监测桩基周围土体的应力变化情况，来间接推断桩基的承载性能。
旁压试验适用于各种类型的桩基，包括钢筋混凝土桩、钢管桩、预应力桩等。
在进行旁压试验时，通常会通过在桩基周围埋设传感器或者测点来监测土体中的应力情况。
还会对桩基施加不同的荷载，以观测土体应力的变化情况。
通过分析这些数据，可以得到桩基在不同荷载作用下的承载性能。
三、桩基承载力计算方法1. 弹性模量法弹性模量法是一种常用的桩基承载力计算方法，其基本原理是通过桩基周围土体的应力-应变关系来计算桩基的承载能力。
在旁压试验中，可以通过对土体应力-应变曲线的分析，来得到土体的弹性模量，从而计算出桩基的承载力。
2. 桩身摩阻力法3. 力学效应分析法四、案例分析为了更直观地了解旁压试验方法在桩基承载力计算中的应用，我们以某工程项目中的一根钢筋混凝土桩为例进行分析。
钢筋混凝土桩的直径为1m，长度为20m，埋设深度为15m。
通过对桩基进行旁压试验，得到了桩基在不同荷载作用下的旁压变化情况，并收集了土体的应变数据。
通过对这些数据的分析，得到了桩基周围土体的应力-应变曲线，进而得到了土体的弹性模量和桩身摩阻力。
根据弹性模量法和桩身摩阻力法，我们可以计算出该钢筋混凝土桩在不同荷载作用下的承载能力，并得出结论，从而为工程设计和施工提供参考依据。
经过以上分析，我们得出结论：通过旁压试验方法，可以准确地计算出钢筋混凝土桩的承载能力，为工程的设计和施工提供了可靠的依据。
我们也得到了通过旁压试验方法计算桩基承载力的一般步骤和方法，为今后类似工程提供了参考。
五、总结在今后的工程实践中，我们应当充分发挥旁压试验方法的优势，结合其他方法和手段，共同对桩基承载力进行计算和分析，从而确保工程的安全性和稳定性。
也应不断完善旁压试验方法，提高计算精度和准确性，为工程的顺利实施提供更加可靠的技术支持。
岩土工程测试第七章 旁压试验
3．注水、排气：打开高压气瓶阀门并调节其上减压器， 使其输出压力为0.15MPa左右。将旁压器竖置于地面，通 过调压控制面板上的阀门，给旁压器和连接的阀门注水。
旋转调压阀手轮，给水箱施加0.15MPa左右的压力， 以水箱盖中的皮膜受力鼓起时为准，以加快注水速度。 直到水上升到目测的“0”位置为止。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。
压剪切模量GM。
EM
2(1
μ)(Vc
V0
Vf 2
)Δp ΔV
GM
μ——土的泊松比；
(Vc
V0
Vf 2
)Δp ΔV
Vc——旁压器的固有体积； V0——与初始压力p0对应的体积； Vf——与临塑压力Pf对应的体积； Δp ——旁压曲线直线段的斜率。
ΔV
第三节 试验的仪器设备
预钻式旁压仪由3部分组成 1.旁压器 2.变形测量系统 3.加压稳压装置 目前国内普遍采用的预钻 式旁压仪有PY型和较新的 PM型。
图7－7 静水压力计算示意图
2．测管水位下降值（或体积）校正公式如下：
S＝Sm－α(pm十pw) V＝Vm－α(pm十pw) S、V——校正后的测管水位下降值（体积）；
Sm 、Vm——实测测管水位下降值（体积）； α——仪器综合变形校正系数，由综合校正曲线查得，
cm/kPa；
其他符号同前。
旁压试验-1
•方形基础： S
1方
(1 + 3µ ) PR0 ⎛ R ⎞ ⎜ ⎟ S2 = ⎜ ⎟ 3Em R ⎝ 0⎠
α
= λI S1
S2方 = λII S2
6、用旁压曲线模拟载荷曲线(P193-P195) a. 两种曲线的相似性 形状很相似，都可分为弹性区、塑性发展区和塑性区 b. (5-61)-(5-67)等式
2、仪器综合变形的率定
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α
五、旁压试验测试程序和注意事项（二）
试验步骤
1、平整场地，了解地层情况，确定旁压孔位置、布局及 测试深度等。 2、将水箱注满水，接通管路。 3、向旁压器和变形量测系统注水。 4、成孔，要求如下：
①钻孔直径比旁压器外径大 2—6mm，呈圆形，壁应垂直光滑 ②尽量避免对孔壁土体的扰动，旁压器不宜横跨不同性质土层 ③试验孔的水平距离等均不宜小于 lm ④钻孔深度应比预定的试验深度深 35cm(自旁压器中腔算起 )
[q d ] =
PL
3
[q f ] = PL 20
3、确定地基土层旁压模量
地基土层旁压模量是反映土层中应力和体积变 形（可表达为应变的形式）之间的关系的一个 重要指标，代表地基土水平方向的变形性质。
∆P ∆V 式中： V c — 中腔初始体积 ( cm 3 )
E m = 2 (1 + µ )(V c + V m )
•
•
第七节 旁压测试法成果应用
基于旁压试验的桩基承载力计算
基于旁压试验的桩基承载力计算基于旁压试验的桩基承载力计算是通过进行旁压试验来获取实际承载力数据，并根据试验结果进行计算和分析，确定桩基的承载力大小。
该方法是一种常用的桩基设计方法，通常用于钻孔灌注桩和钢筋混凝土桩的承载力计算。
旁压试验是指在桩旁利用旁压试验桩加载一定的荷载，通过测量旁压试验桩下沉量和变形量，来推断实际桩基的承载力。
旁压试验可以通过施加静载或动力加载进行，通常使用的是静载试验。
1. 选择试验方法和确定试验荷载：选择适合的旁压试验方法，根据设计要求确定试验荷载大小。
试验荷载通常应为设计承载力的1.2到1.5倍，以确保试验能够达到设计要求。
2. 试验桩的安装：根据设计要求选择合适的试验桩，并进行安装。
试验桩通常选择与实际桩基相同类型的桩，并具有相似的尺寸和材料。
3. 试验加载和测量：根据试验荷载大小施加荷载到试验桩上，并监测试验桩的下沉量和变形量。
下沉量可以通过测量试验桩顶部或其他固定点的位移来实现，变形量则可以通过测量试验桩周围的变形仪器读数来实现。
4. 数据处理和分析：根据试验测量数据，进行数据处理和分析。
根据不同的试验方法，可以推导出不同的计算公式和计算方法，用于计算实际桩基的承载力。
常用的计算方法包括反演法、拟合法和标准曲线法等。
5. 结果评价和设计：根据计算结果进行结果评价和设计。
根据桩基的计算承载力和设计要求，可以确定桩基的适用性和设计方案。
需要注意的是，基于旁压试验的桩基承载力计算是一种经验方法，其结果可能存在一定的误差。
在进行桩基设计时，应结合其他的设计方法和试验结果，综合考虑各种因素，确保设计的准确性和可靠性。
应选择合适的试验方法和设备，进行科学合理的试验，以获取准确可靠的试验数据。
旁压试验
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
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.向水箱注满蒸馏水或干净的冷开水。 2.连通管路。 3.注水:打开高压气瓶阀门并调节其上减压器，使其 输出压力为0.15MPa左右。 4.调零:把旁压器垂直提高，使其测试腔的中点与目 测管"0"刻度相起平。 5.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。
பைடு நூலகம்
加压等级一般按预估土的临塑压力或极限压力而定， 为它们的1/8—1/12 加荷速率反映了不同的试验条件，如排水或不排水 快速法：1、2、3min 慢速法：5、10min 不同的加压速率对临塑荷载影响不大，而对于极限荷 载影响比较大。
3.旁压器构造和规格
•
旁压器的有效长(l)、径(D)比是设计旁压器的关键参数。
旁压试验方法概述
目录
1.
概述 2. 试验基本原理 3. 试验仪器设备与安装 4. 技术要求与试验方法 5. 资料整理与分析 6. 主要影响因素 7. 工程应用
1. 概述
旁压仪试验是在现场钻孔中进行 的一种水平向荷载试验。具体试 验方法是将一个圆柱形的旁压器 放到钻孔内设计标高，加压使得 旁压器横向膨胀，根据试验的读 数可以得到钻孔横向扩张的体积压力或应力-应变关系曲线，据此 可用来估计地基承载力，测定土 的强度参数、变形参数、基床系 数，估算基础沉降、单桩承载力 与沉降。
1. 概述
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。 现在旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，国内国 外都是以预钻式为主 预钻式旁压仪的原理是预先用钻具钻出一个符合要求的垂 直钻孔，将旁压器放入钻孔内的设计标高，然后进行旁压 试验。 自钻式旁压仪是将旁压仪设备和钻机一体化，将旁压器安 装在钻杆上，在旁压器的端部安装钻头，钻头在钻进时， 将切碎的土屑从旁压器 ( 钻杆 ) 的空心部位用泥浆带走，至预 定标高后进行旁压试验。自钻式旁压试验的优越性就是最 大限度地保证了地基土的原状性。
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
旁压试验的操作步骤
旁压试验的操作步骤
旁压试验呀，这可是个挺有意思的事儿呢！咱就好比要给大地做一
次特别的“体检”。
首先呢，得选好要“体检”的位置，就像医生找对要打针的地方一样
重要。
然后把旁压仪这个“神器”小心翼翼地安放好，可不能马虎，这
就好比战士上战场前要把武器擦得锃亮。
接着呀，就开始慢慢给它施加压力啦，就像轻轻地给气球打气一样，可不能一下子太猛哦，不然“大地”可能会不高兴呢。
看着压力一点点
上去，数据也一点点出来，心里还真有点小激动呢。
在这个过程中，你得时刻关注着各种变化，就像妈妈时刻关注着宝
宝的一举一动。
压力增加到一定程度，就可以暂停一下，观察观察情况，看看“大地”的反应。
这时候你就会想，嘿，这大地还真有脾气呢！
然后再继续加压力，就这么一步步来，就像爬楼梯一样，一步一个
脚印。
可别小瞧了这些步骤，每一步都得认真对待，不然得出的数据
可就不准确啦。
等压力加到差不多了，就可以慢慢把压力撤掉啦，就像把吹起来的
气球慢慢放气一样。
这时候再看看数据，哎呀呀，这些数据可都是宝
贝呀，能告诉我们好多关于大地的秘密呢！
你说这旁压试验是不是很有趣呀？就像一场和大地的神秘对话。
通过这些操作步骤，我们就能更好地了解大地的特性，为工程建设啥的提供重要的依据。
总之呢，旁压试验可不能随随便便做，得用心、细心、耐心，就像对待一件珍贵的宝贝一样。
只有这样，我们才能从中学到真正有用的东西，为我们的建设事业添砖加瓦呀！大家可别小瞧了这个小小的试验哦，它的作用可大着呢！。
旁压试验
一、旁压试验的定义
（Pressuremeter
Test , PMT）
旁压试验（Pressuremeter Test）是将圆柱形旁压器放 入土中，向旁压器内充水(或气)并施加压力，利用旁压
器的扩张，对周围土施加均匀压力，测量压力与体积扩
张（径向变形）的关系，即可得地基土在水平方向上的 应力应变关系。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。
a线——正常的旁压曲线； b线——反映孔壁严重扰动，因旁压器体积容量不够而迫
使试验终止；
c线——反映孔径太大，旁压器的膨胀量有相当一部分消 耗在空穴体积上，试验无法进行；
d线——钻孔直径太小，或有缩孔现象，试验前孔壁已受
到挤压，故曲线没有前段。
2．自钻式旁压仪
对自钻旁压试验，钻头离刃口的距离、钻头的转速、
准《PY型预钻式旁压试验规程》（JGJ69－90）, 表7－3。
表7－3 压力增量建议值
变形稳定标准，即指每级压力下测体积变化的观测 时间。各级压力下的观测时间，可根据土的特征等具体 情况，采用1min或2min，按下列时间顺序测记测量管的 水位下降值s。
(1)观测时间为1min时：15s、30 s、60s； (2)观测时间为2min时：15s、30 s、60 s、120 s。
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、测试设备的标定、校正
测试设备的标定是保证旁压试验正常进行的前提，
标定共包括两项内容：弹性膜约束力标定、仪器综合变
形标定。 1．弹性膜约束力的标定 标定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。标定前，适当加压（0.05MPa）之后，
旁压试验
成孔工具等配件
预钻式旁压仪要预先 成孔， 其成孔工具主 要是勺钻（图1-4）， 适用于一般粘性土。 对于坚硬土层， 应用 轻型钻机成孔。
图1-4：成孔工具
旁压仪工作原理
当水箱中的水注满旁压仪的三腔并返回测管和 辅管后， 加压装置所加的气压， 通过高压调压阀控 制的预定压力， 直接传到测管的辅管水面， 使气压 转变为水压， 并将压力传递给放在钻孔中的旁压器； 旁压器弹性膜受力后膨胀， 从而对孔壁土体施加侧 向压力， 形成均匀的圆柱形应力区， 导致土体变形 并引起测管水位下降。 根据试验压力和测管水位降 之间的关系， 可以得到应力大小及土体变形随着时 间变化的规律。 然后， 绘制应力-应变关系曲线， 通过曲线形态分析及利用有关公式， 可求得土体力 学性质的有关参数。
旁压试验
LOGO
原位试验包括
平板载荷试验 静力触探试验 标准贯入试验 十字板剪切试验 旁压试验 圆锥动力触探试验 扁铲侧胀试验 现场直接剪切试验 波速测试 岩体原位应力测试 激振发测试
旁压试验
旁压测试(PMT)又称横压试验。是一种利用钻孔做的原 又称横压试验。 旁压测试 又称横压试验 位横向载荷试验。根据钻孔方法的不同， 位横向载荷试验。根据钻孔方法的不同，分预钻式和自 钻式。在前面未加“自钻”两字时， 钻式。在前面未加“自钻”两字时，习惯上系指预钻式 。 工作原理：通过旁压器向竖直的孔内施加压力，带橡 皮膜的探头使旁压膜膨胀，并由旁压膜（或护套）将 压力均匀地传给周围土体（或软岩），使土体（或软 岩）产生变形直至破坏（图1-1），并通过量测装置， 测出施加的压力和土变形（或径向位移）之间的关系， 然后绘制应力-应变（或钻孔体积增量、或径向位移） 关系曲线。根据这种关系推求地基土（或软岩）的力 学性质指标所进行的一种原位试验。
岩土工程勘察旁压试验
和传递压力与体积信息的系统，通常包括气路、水 (油)路和电路。
岩土工程勘察旁压试验
1. 概述
压入式旁压试验又分为圆锥压入式和圆筒压入式， 都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。
I-II段的界限压力相当于初始水平压力po,II-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。
岩土工程勘察旁压试验
D V
B
I
II
A po
C III
pf
pl
p
岩土工程勘察旁压试验
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。
岩土工程勘察旁压试验
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。
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。
岩土工程勘察旁压试验
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，
I段〔曲线AB):初步阶段，反映孔壁受扰动土的 压缩;
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;
旁压试验注意事项
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。
旁压试验
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。
旁压试验
Si=(Pm+Pw) 0.026
0.076 0.126 0.226 . .
S 0.174
1.724 3.974 6.774 . .
Pw
25 50 100 . .
13
38 63 113 . .
0.2
1.8 4.1 7.0 . .
2)
S S m ( Pm Pw )
(5 - 26)
1、确定地基土的承载力
1) f k Pf P0 PL P0 2) f k F 硬土、一般土 (F 2 - 3) 红粘土、软土
2、确定单桩的轴向承载力 旁压器周围的土体受的作用为剪切为主，与桩的作 用机理相近
PL 桩端容许承载力 q d 3 Baguelin (1978 ) P 桩侧容许摩阻力q f L 20
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 在强度差异较大的土层中； （3）注水时，测管的水位绝对不可超过最高刻度线； （4）测试时，不得使用杂质水，应使用蒸溜水或冷开水； （5）不能任意将旁压器裸露放置； （6）将快速接头取下后，应立即套上保护套罩，严防泥沙 进入管道中，使仪器损坏； （7）不得任意拆卸调压阀，以防其精度降低； （8）若旁压仪长时间不用，应排尽水箱、管路系统和旁压 器的水
砂土中表现明显，临界深度随砂土密实度的增 加而增加，一般为1~3m。 在临界深度内，由于地面是临空面，土体可以 产生较明显的垂向变形，而在临界深度以下， 因上覆土层压力加大，限制了垂向变形，基本 上只有径向变形。
• •
旁压试 第四节 第五节 第六节 概述 测试设备 测试步骤 测试数据处理 测试精度影响因素 测试结果的应用
基于旁压试验的桩基承载力计算
基于旁压试验的桩基承载力计算在建筑工程中，桩基是常用的一种基础形式，其承载力直接影响着建筑物的稳定性及安全性。
因此对桩基的承载力进行准确的计算非常必要。
基于旁压试验的桩基承载力计算是目前用于桩基计算的一种比较成熟的方法，下面将详细介绍基于旁压试验的桩基承载力计算方法。
1. 基本原理旁压试验是指在承载力试验时，将检测附加应力和在桩侧面产生的变形，以推断桩端的孔隙水压力和桩端的侧摩阻力。
旁边压力传感器通常是专门设计用来实现旁边压力试验的工具。
旁边压力传感器测量的是沿周向与考虑某个点的推力垂直的压力分量的总和。
根据土力学理论可以得知：桩顶的水平应力是由桩端的摩阻力和桩端孔隙水压力组成的。
通过旁压试验可以获得桩顶的水平应力，并且根据土力学理论，可以反推出桩端孔隙水压力和桩端摩阻力。
2. 步骤（1）实施旁边压力试验前，应在桩顶和桩侧面各测量一组水平位移。
（2）首先，激活的负载逐步增加，直到达到旁边压力的最大值，在此负载下进行旁边压力试验并记录结果。
（3）在第1步中记录的两个位移数据和第2步中的负载数据，依次使用与之前的记录相同的方法，记下每一次试验的结果。
（4）在不断增加负载的过程中，询问桩头水平位移所对应的负载，以便将这一负载用于预测桩基的承载力。
（5）使用来自旁边压力试验的数据，预测桩端孔隙水压力和摩阻力。
3. 计算桩基承载力预测桩端孔隙水压力和摩阻力后，便可以使用以下公式计算桩基的承载力：Qs = As × ss − As × u其中，Qs ：桩基承载力（N）；As ：桩截面积（m2）；ss ：桩头水平应力（N/m2）；u ：摩阻力（N/m2）。
在预测桩端孔隙水压力和摩阻力时，需要注意以下几点：（1）孔隙水压力的升高速度要限制在2kPa/s以下。
（2）从旁边压力试验数据中，测量出的压力必须除以测点半径，才能得到侧向土的剪力。
（3）旁边压力的值取决于旁边的模具和地质条件。
（4）预测桩基承载力时，必须使用实测的桩直径，因为预测的直径不一定准确。
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3 旁压试验工艺流程
旁压仪系统示意图
4 旁压试验工程实例
①中国科学院武汉岩土力学研究所于2002年6～8月在甘肃谗口—柳 沟河高速公路段、山西大同—运城高速公路段、陕西阎良—禹门口高速 公路段共6个试验场地进行旁压试验和其他现场试验。这几个试验场地 均为黄土地貌，上覆黄褐色、红褐色、褐黄色、褐色的粉质粘土、粘土、 粉土、粘质砂土、粉土等黄土类土，其特点为：稍湿、可塑，稍密～中 密，可塑，土质纯净，含针状孔隙，大孔较发育。
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：
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 (1) 压为正；[D]表示增量弹性矩阵。
②旁压试验采用国产的PY-3型预钻式旁压仪，旁压器直径为50mm， 测量腔长为250mm，全长为500mm。这次试验共有82个测点，测试最大深 度为9.6m。
4 旁压试验工程实例
该图为某一钻孔不同深度测点的压力-变形关 系曲线，具有一定的代表性。该曲线具有恢复区、 似弹性区和塑性发展区，分区比较明显，曲线完好； 不同深度测点的旁压曲线非常接近，特别是恢复区、 似弹性区的曲线，基本平行，说明这些土层属于同 一类型的土，力学性质也相近；似弹性区曲线接近 直线，在横坐标较小范围内压力P值升高很多，超 过0.25MPa，说明钻孔孔壁土体基本没被干扰，土 体结构没被破坏，成孔质量较好；当压力达到一定 值后，土体遭受破坏，并快速屈服，表现在塑性发 展曲线在较小压力范围内趋于水平，从这段曲线也 可知，黄土是一种结构性土，结构性能较好，一旦 不同深度的压力-变形关系曲线 结构被破坏，就快速屈服，失去承载力。
旁压试验应力应变关系式:
式中εcr表示临界应变,以压缩为正，εv表示塑性区平均体积应变，以体压缩为
正。
2 旁压试验技术设备
3 旁压试验工艺流程
(1)选择适当的仪器和成孔方法，确定旁压孔的数目、布置和测试深度。 (2)检查旁压管路长度是否合适，仪器本身各组件和接头等是否正常。并进 行旁压仪充水和去气。 (4)钻孔结束后，给体积计调零并将探头尽快地插入土中，探头下放时动作 要细致均匀，以免钻孔中被排开的水和空气在探头和孔壁之间受到挤压而产 生附加的孔壁超压力。 (5)缓慢打开测管阀门，此时探头中产生静水压力为主腔的第一级荷载。旋 转调压器旋钮时要平稳，当加压因不慎超过预定压力时，不允许退回来，直 接记下该压力下的读数。大约8～14 个点。 (6)终止试验是将探头中的水依靠弹性膜的约束力和管道中的高压将水回送 到测管、辅管或水箱。 (7)试验数据记录应包括旁压仪型号、成孔工具、地层及地下水位的情况， 校正试验、正式试验都必须按照规定格式填写记录表。
4 旁压试验工程实例
(2)由于旁压曲线完好，各区曲线分区明显，容 易确定临塑压力 Pf 和土层的静止侧压力 P0，采用 临塑压力法来确定地基容许承载力，即 fk=Pf-P0
(3)变形模量是估算地基沉降量的重要数据，一 般由室内试验取得，由载荷试验取得变形模量也有 了比较成熟的方法和理论，但由旁压试验确定变形 模量还未成熟，本文采用黄熙龄等人提出的旁压系 数法，其公式为
式中E表示土的弹性模量;ri 表示孔穴半径;μ表示土的泊松比， (4)
Δp 表示孔内附加压力 。
对孔壁土，式(4)可以写为:
式中G表示剪切模量, E表示弹性模量，P0表示初始水平应力，p表示
孔内径向压力，εi表示孔壁环向应变，此处压为正。ui表示孔壁位 (5)
移。式(5)第一个公式就是弹性阶段旁压试验应力应变关系 。
孔周土的平衡微分方程为：
(2)
取压应变为正，则几何方程为：式中r表示孔穴内壁半径;u表示距离孔穴
中心为r处的水平位移。孔穴扩张的边界条件为:①r→∞时,u=0;②r=ri时,
Δσr =Δp。其中ri表示孔穴半径,Δp表示孔内压力增量。
(3)
1 旁压试验理论方法
联解式(1)～式(3),并代入上述边界条件, 可得弹性位移场和应力场:
1.3 φ=0 土的塑性理论
对φ=0情况，将c记为cu(表示不排水粘聚力)。同理可得出下述公式
临界压力表达式:
塑性区应力分布为 :
旁压试验应力应变关系式:
式中εcr表示临界应变，以压缩为正，。εv表示塑性区平均体积应变，以体压缩为正。
2 旁压试验技术设备
1.4 c=0土的塑性理论
对c=0情况，同理可得出下述公式 临界压力表达式: 塑性区应力分布:
图2是整理出的兰州场地某一钻孔和阎良场地某一 钻孔的变形模量，它表现出一定的离散性，说明这 2个钻孔的土层受到不同程度的干扰。
图2 变形模量沿钻孔 深度的变化趋势
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岩土工程勘察技术 —旁压试验
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目录
1
旁压试验 理论方法
2
旁压试验 技术设备
3
旁压试验 工艺流程
4
旁压试验 工程实例
பைடு நூலகம்
1 旁压试验理论方法
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；