1、 第二节第二节 测试原理与测试设备测试原理与测试设备 第三节第三节 测试步骤测试步骤 第四节第四节 测试数据处理测试数据处理 第五节第五节 测试精度影响因素测试精度影响因素 第六节第六节 测试结果的应用测试结果的应用 旁压测试旁压测试（PMT: pressuremeter test）是利用钻是利用钻孔做的原位横孔做的原位横向载荷试验，向载荷试验，是工程勘察中是工程勘察中的一种常用原的一种常用原位测试技术。位测试技术。 测试原理：通过旁压器在竖直的孔内加压，使测试原理：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，旁压膜膨胀，并由旁压膜将压力传给周围土体，使土体产生变形
2、直至破坏，并通过量测装置测使土体产生变形直至破坏，并通过量测装置测出施加的压力和土体变形之间的关系，然后绘出施加的压力和土体变形之间的关系，然后绘制应力制应力应变关系曲线。根据这种关系对孔周应变关系曲线。根据这种关系对孔周所测土体的承载力、变形性质等进行评价。所测土体的承载力、变形性质等进行评价。 优点：可在不同深度上进行测试，所求基本承优点：可在不同深度上进行测试，所求基本承载力精度高。载力精度高。 缺点：受成孔质量影响大，在软土中测试精度缺点：受成孔质量影响大，在软土中测试精度不高。不高。 第一节第一节 概述概述 第三节第三节 测试步骤测试步骤 第四节第四节 测试数据处理测试数据处理 第五
3、节第五节 测试精度影响因素测试精度影响因素 第六节第六节 测试结果的应用测试结果的应用分为两类：分为两类：预钻式旁压仪预钻式旁压仪自钻式旁压仪自钻式旁压仪预钻式旁压仪由预钻式旁压仪由4部分部分组成组成1.旁压器旁压器2.压力和体积控制箱压力和体积控制箱3.管路系统管路系统4.成孔工具等成孔工具等 旁压器是旁压旁压器是旁压仪中的最重要仪中的最重要部件，由圆形部件，由圆形金属骨架和包金属骨架和包在其外的橡皮在其外的橡皮膜组成。膜组成。 分为三个腔分为三个腔 中间为主腔中间为主腔（测试腔）（测试腔） 上、下为护腔上、下为护腔变形量测装置快速接头旁压器加压稳压装置中压表氮气加压阀低压表低压表阀减压阀中
4、压表高压表氮气加压阀手动加压阀排水阀中压表辅 管测 管调压阀测管阀辅管阀手动加压储气罐导压管导压管调零阀高压氮气源21水箱加压水箱注水管注水管注水阀中腔注水阀旁压器注：34PY-2型旁压仪管路（结构）图型旁压仪管路（结构）图 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 测试设备测试设备 第四节第四节 测试数据处理测试数据处理 第五节第五节 测试精度影响因素测试精度影响因素 第六节第六节 测试结果的应用测试结果的应用1、仪器校正（率定）、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的压力
5、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。器综合变形的率定。1)弹性膜约束力的率定弹性膜约束力的率定n方法：旁压器竖立于地方法：旁压器竖立于地面，让弹性膜在自由膨面，让弹性膜在自由膨胀状态下率定，对弹性胀状态下率定，对弹性膜分级加压，稳定后读膜分级加压，稳定后读取测管水位下降值。绘取测管水位下降值。绘制制P-V(S)曲线。曲线。在压力作用下，连接控制箱和旁压器的管路会膨胀，造成测在压力作用下，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。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，使旁压器的方法
6、：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。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求仪器综合变形校正系数 2)仪器综合变形的率定仪器综合变形的率定2. 开孔至预定深度以下开孔至预定深度以下35cm处处3. 把旁压器放入孔中把旁压器放入孔中4. 测试测试分级加压，记录测管中的水位下降值分级加压，记录测管中的水位下降值注意加压等级和变形稳定标准注意加压等级和变形稳定标准5. 终止试验终止试验标准为标准为：a.压力达到仪器的最大额定值压力达到仪器的最大额定值 b.测管水位下降值接近最大容许值测管水位下降值
7、接近最大容许值（S 35cm）注意事项注意事项（1）钻孔结束后，应将旁压器尽快放入孔中的预定深度；）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）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；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；）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；）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；）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）
8、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；进入管道中，使仪器损坏；（7）不得任意拆卸调压阀）不得任意拆卸调压阀，以防其精度降低；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）若旁压仪长时间不用，应排尽水箱、管路系统和旁压器的水器的水 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 测试设备测试设备 第三节第三节 测试步骤测试步骤 第五节第五节 测试精度影响因素测试精度影响因素 第六节第六节 测试结果的应用测试结果的应用1.绘制弹性膜约束曲线和仪器综合变形曲线绘制弹性膜约束曲线和仪器综合变形曲线2.数据校正数据校正把测试数据把测试数据Pm, Sm校正为校
9、正为P, S(kPa) -P (kPa);-P (kPa);-P (kPa);-P : 23)-(5 ) 1 iwm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校正后的压力式中iwmPPPPP(kPa)S(cm)Pm(kPa)Pt=Pm+PwPiPSm(3min)Si=(Pm+Pw) S000.0Pw13850.20.0260.17425383171.80.0761.724506344194.10.1263.974100.113.57.56.7.0.0.226.6.774.例如：例如：(cm/kPa)- ; )(-S (cm);-S : 26)-(5 )(S )2 m仪
10、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cmPPSwmmP(kPa)S(cm)Pm(kPa)Pt=Pm+PwPiPSm(3min)Si=(Pm+Pw) S000.0Pw13850.20.0260.17425383171.80.0761.724506344194.10.1263.974100.113.57.56.7.0.0.226.6.774.例如：例如：3. 绘制旁压测试曲线（如图绘制旁压测试曲线（如图5-23）曲线可以分为三部分：曲线可以分为三部分：1)第一曲线段第一曲线段2)直线段直线段 3)尾段曲线段尾段曲线段两个特征点：两个特征点：PL，Pf P0（静止土压力）（
11、静止土压力） 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 测试设备测试设备 第三节第三节 测试步骤测试步骤 第四节第四节 测试数据处理测试数据处理 第六节第六节 测试结果的应用测试结果的应用1、成孔质量（这对于预钻式旁压试验来说是非常重要）、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。成孔应该是垂直，且其直径与旁压器吻合的好。2.加压方式加压方式分为加压速率与加压等级两个方面分为加压速率与加压等级两个方面加压等级加压等级一般按预估土的
12、临塑压力或极限压力而定，一般按预估土的临塑压力或极限压力而定，为它们的为它们的1/81/12加荷速率加荷速率反映了不同的试验条件，如排水或不排水反映了不同的试验条件，如排水或不排水快速法：快速法：1、2、3min慢速法：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。载影响比较大。旁压器的有效长旁压器的有效长(l)、径径(D)比是设计旁压器的关键参数。比是设计旁压器的关键参数。当单腔式有效长径比为当单腔式有效长径比为10时，与三腔式旁压器所取得变形时，与三腔式旁压器所取得变形模量的结果没有明显的差别，但单腔式的临
13、塑压力和极限模量的结果没有明显的差别，但单腔式的临塑压力和极限压力则偏小。压力则偏小。土体变形近似为圆柱形 104Dl3.旁压器构造和规格旁压器构造和规格在均质土层中测试，在均质土层中测试，Pf自地表向下逐渐增大，自地表向下逐渐增大，当超过一定深度后，才趋近一个常数值，这个当超过一定深度后，才趋近一个常数值，这个土层表面一定深度就称为临界深度。土层表面一定深度就称为临界深度。砂土中表现明显，临界深度随砂土密实度的增砂土中表现明显，临界深度随砂土密实度的增加而增加，一般为加而增加，一般为13m。在临界深度内，由于地面是临空面，土体可以在临界深度内，由于地面是临空面，土体可以产生较明显的垂向变形，
14、而在临界深度以下，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。上只有径向变形。4.旁压测试临界深度的影响旁压测试临界深度的影响 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 测试设备测试设备 第三节第三节 测试步骤测试步骤 第四节第四节 测试数据处理测试数据处理 第五节第五节 测试精度影响因素测试精度影响因素1、确定地基土的承载力确定地基土的承载力2、确定单桩的轴向承载力、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用机理相近红粘土、软土
15、硬土、一般土 3)-2(F )2 ) 100FPPfPPfLkfk203)1978(LfLdPqPqBaguelin桩侧容许摩阻力桩端容许承载力3、确定地基土层旁压模量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。基土水平方向的变形性质。PGrr 21根据根据Lam提出的柱穴扩张理论，有提出的柱穴扩张理论，有又有试验实测孔穴体积变化引起的径又有试验实测孔穴体积变化引起的径向位移为：向位移为：rLVr2/mcmVVV令令r=旁压曲线直线段中点对应的旁压曲线直线段中点对应的rm，则则合并上面两式：合并上面两式：VPrLGVPVVPLrGmm 2)( )(33cmVcmVmc的体积增量近似直线段中点对应中腔初始体积又根据弹性理论剪切模量和弹性模量的关系式：又根据弹性理论剪切模量和弹性模量的关系式：SPSSSEcmVcmVVPVVEfcmmcmcm212or )( )( 12033的体积增量近似直线段中点对应中腔初始体积式中：mEEEG12
