钻孔旁压试验成果展示

钻孔旁压试验也称横压试验，是在钻孔内利用旁压器对土体施加横向荷载的原位测试方法，基本原理类似于载荷试验。该试验快速、经济、操作方便、适用条件广，可用于测定各种土体的变形模量和承载力值。

1.试验设备和工作原理

试验设备由三部分组成（图9-10）：

图9-10　旁压试验装置

1—水箱；2—开关；3—辅助套管；4—测量套筒；5—放气阀；6—测管；7—输出压力表；8—调压阀；9—输入压力表；10—气源

（1）旁压器，它由三段相互隔离的套筒组成，每个套筒均为带孔的圆形空心管外套弹性胶膜结构。中段为测试腔，两端为辅助腔，通过辅助腔的作用把测试段复杂的空间问题简化为平面问题。

（2）量测系统，包括压力表、测管、开关等。

（3）加压系统，主要由高压氮气瓶、调压阀等组成。本试验基本工作原理是：在被测孔段内放入充满水的旁压气，然后对旁压器中的水体加压使其弹性胶膜膨胀，压迫周围土体变形。通过逐级加压直至土体破坏，记下不同压力下量筒水位变化值，绘制出与载荷试验类似的压力P与变形量S的曲线，据此判断土体的变形与压强特性。试验时先进行弹性膜约束力和仪器综合变形的校正工作。关于试验压力等级、每级荷载下土体变形稳定标准等有关试验操作事项，参见有关试验规程。

图9-11　旁压试验曲线

2.试验成果及其应用

试验得到的曲线（图9-11）上出现3个拐点，分别称为土层的初始水平压力（静止土压力）P0，水平比例界限Pa及水平极限荷载Pb，并区分出弹性膜与孔壁接触前变形阶段，土层弹性变形阶段和塑性变形阶段。(www.xing528.com)

根据荷载Pa，按半无限空间弹性体、厚壁筒弹性理论，可以推导出计算土体变形模量E0的理论公式，即

式中　Pa——水平比例界限，kPa；

S——与Pa对应的水位降，cm；

S0——弹性膜膨胀接触孔壁时的水位降，cm；

r——钻孔半径，cm；

m——旁压系数，cm－1，一般取29.3；

μ——土体泊松比。

承载力特征值fak的确定。当存在明显的水平比例界限Pa时

f0＝Pa－P0

当Pa出现后很快到达水平极限荷载Pb，且Pb/Pa＜1.7时

fak＝Pb/2