旁压试验的详细解释
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。
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。
旁压试验在软土勘察中的应用
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
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
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。
旁压试验规程
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
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。
旁压试验的详细解释 ppt课件
压力范围小2.5MPa,使用 于软土.个人感觉实用性不 大,国产完全可以取代.同 ELASTER-2使用液压源
钻孔旁压仪
TEXAM 加拿大 ROCTEST
压力表和压力源油罐,探头, 19 管路,工具包和防冻液
弹性膜约束力校正方法是:将旁压器竖立地面，按试验 加压步骤适当加压(0.05MPa左右即可)使其自由膨胀。先 加压，当测水管水位降至近36cm时，退压至零，如此反 复5次以上。再进行正式校正，其具体操作、观测时间等 均按上述正式试验步骤进行。压力增量采用10kPa，按 1min的相对稳定时间测记压力及水位下降值，并据此绘制 弹性膜约束力校正曲线图，如图所示。
（1）观测时间为1min时:15s,30s,60s; （2）观测时间为2min时:15s,30s,60s,120s.
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四、试验
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:
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四、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，取 出旁压器。
（2）试验全部结束:利用试验中当时系统内的压力 将水排净后旋松调压阀。导压管快速接头取下后，应 罩上保护套，严防泥沙等杂物带入仪器管道口若准备 较长时间不使用仪器时，须将仪器内部所有水排尽， 并擦净外表，放置在阴凉、干燥处。
低压 表阀
调 压 阀
手动加压阀
中压表
储 气 罐
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
原位测试试验
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 。
工程地质学名词解释
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。
第七章 旁压试验
第二节 试验基本原理
旁压试验可以理想化为圆柱 孔穴扩张课题，是轴对称平面应 变问题。典型的旁压曲线（压力p体积变化量V变化曲线或压力p-测 管水位下降值S变化曲线）可分为 ;
Ⅱ段(直线BC）：似弹性阶段， 压力与体积变化量大致呈直线关系；
Ⅲ段（曲线CD）：塑性阶段， 随着压力的增大，体积变化量逐渐 增大，最后急剧增大，达到破坏。
PM-1型旁压仪系统原理图
第四节 技术要求与试验方法
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。将 旁压器竖直立于地面，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。细心地旋
转调压阀手轮，给水箱施加不 大于0.10MPa的压力。当水上
第六节影响试验成果精度的因素1确定地基土的承载力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红粘土软土硬土一般土baguelin桩侧容许摩阻力桩端容许承载力第七节旁压试验成果应用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
4、当记录仪上的数值闪 烁不停时，表示所设定的观察 时间已到，随即关闭阀3。开 始下一级的试验。
5、迅速而小心地旋转调 压阀进行加压，所加压力值由 记录仪上的窗口显示，当其值 增至试验所设计的加荷压力等 级时，立即按记录键。此时即 开始按所设定的相对稳定（观 察）时间标准进入试验，记录 仪自动显示和记录该级压力下 的水位下降值，即土体变形。
3. 绘制旁压测试曲线
岩土工程测试技术
资环学院 吴道祥
第七章 旁压试验
第七章 旁压试验
本章内容简介 本章将从旁压试验的原理、仪器设备、测 试步骤、数据处理、影响因素和工程应用等方 面对旁压试验方法作一详细的介绍。
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
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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。
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
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钻孔旁压仪
TEXAM 加拿大 ROCTEST
压力表和压力源油罐,探头, 19 管路,工具包和防冻液
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
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。
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。
2. 试验基本原理
工作时，由加至旁压器，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。
水箱 加压 注注 水水 管管
1. 概述
预钻式旁压试验适用于粘性土、粉土、 砂土、碎石土、残积土、极软岩和软岩。
自钻式旁压试验适用于粘性土、粉土、 砂土，尤其适用于软土。
仪器名称 梅纳旁压仪
钻孔旁压仪
钻孔旁压仪
型号
厂家
配置
价格(万元) 特点
G-AM 法国APAGEO
ELASTM 日本OYO ETER-2
比较烦琐,不详细列举.主要 16 包括:读数仪(主机),探头, 压力源(氮气瓶),连接管 路.(数据采集,分析,打印) 选配.
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;
III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。
管路三部分组成。
3.2 自钻式旁压仪 自钻式旁压仪通常由三部分组成:包含
自钻机构的探头部分;设置在地面的控制 单元;连接控制单元和探头的管路部分。
3.1 预钻式旁压仪
(1)旁压器 旁压器是对孔壁土(岩)体直接施加压力的部分，是
旁压仪最重要的部件。它由金属骨架、密封的橡皮膜 和膜外护铠组成。旁压器分单腔式和三腔式两种，目 前常用的是三腔式。三腔式旁压器由测量腔(中腔)和上 下两个护腔构成。测量腔和护腔互不相通，但两个护 腔是互通的，并把测量腔夹在中间。试验时有压介质 (水或油)从控制单元通过中间管路系统进入测量腔，使 橡皮膜沿径向膨胀，孔周土(岩)体受压呈圆柱形扩张， 从而可以量测孔壁压力与钻孔体积变化的关系。
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。
D V
B
I
II
A po
C III
pf
pl
p
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。
3.1 预钻式旁压仪
(2)控制单元 控制单元位于地表，通常是设置在三脚架上
的一个箱式结构。其功能是控制试验压力和测 读旁压器体积(应变)的变化。一般由压力源(高 压氮气瓶)、调压器、测管、水箱、各类阀门、 压力表、管路和箱式结构架等组成。
读数仪,探头,手动压力泵. 40 连接管路,标定筒和工具箱. 自动采集和数据分析(选配)
LLT
日本OYO
同上.
40
TYPE-M
使用广泛,知名度高,性能 稳定.功能齐全.压力能达 到10MPa ,但最进该厂家 提供仪器质量有所下降.
试验压力大(做岩石),能达 到20MPa,可以随钻测量 和预钻测量,性能超稳定, 完全适应恶劣环境.孔径范 围大
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
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.
21
旁 压 器
注：
旁压器
水箱
低压表
中 注水阀
腔
注
水 阀
排水阀
测
辅
管
管
导导 压压 管管
3
4
调
零
阀 测
辅
管 阀
管 阀
快速接头
变形量测装置
低压 表阀
调 压 阀
手动加压阀
中压表
储 气 罐
手 动 加
压
中压表
氮气加压阀
中压表
减压阀
高压表 氮气加压阀
高 压 氮 气 源
加压稳压装置
3. 试验仪器设备与安装
3.1 预钻式旁压仪 预钻式旁压仪由旁压器、控制单元和
第6章 旁压试验
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。