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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(guó)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(guó)內(nèi)使用的旁壓儀以進(jìn)口的梅納.Menard.型旁壓儀和國(guó)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(wú)法應(yīng)用,另外、旁壓器總長(zhǎng)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(guò)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)橐淮涡猿煽住?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(guò)大或過(guò)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(guò)多。相當(dāng)于延長(zhǎng)在各級(jí)壓力下的觀測(cè)時(shí)間，而過(guò)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(wèn)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(shuō)明問(wèn)題 目前國(guó)外按旁壓極限壓力P1考慮如法國(guó)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(guò)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(guó)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(guó)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(lái)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(jiǎn)單、國(guó)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(guó)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(guó)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(wèn)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(zhǎng) 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(guó)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(guò)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(wèn)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(wú)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(huà)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(guó)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(zhēng)議 過(guò)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(jiǎn)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(guò)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(guó)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(guò)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(guó)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(shuō)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(shū)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(guó)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),