| xzjunfeng163 |
2012-01-07 21:48 |
旁压试验（视频）
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旁压试验适用于测定粘性土、粉土、砂土、碎石土、软质岩石和风化岩石的承载力、旁压模量和应力应变关系。
旁压实验步骤：
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。
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。
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，当测水管水位降至36cm时，退压至零（旁压器中腔的中点与目测管水位齐平），使弹性膜呈不受压的状态，如此反复5次，之后开始校正。
校正时，按试验的压力增量（10kPa）逐级加压，并按试验的测读时间（1min观测，读数时间为15s、30s、60s）记录测管水位下降值(或体积扩张值)。最后绘压力P与水位下降值s的P－s曲线，见图7－4。
2．仪器综合变形值的标定
主要是标定量管中的液体在到达旁压器主腔以前的体积损失位。此损失值主要是测管及管路中充满受压液体后所产生的膨胀。
率定前将旁压器放存一内径比旁压器外径略大的厚壁钢管（校正筒）内，使旁压器在侧限条件下分级加压，压力增量一般为100 kPa，加压5～7级后终止试验。在各级压力下的观测时间与正式试验一样(即15s、30s、60s、120s)，测量压力与扩张体积的关系，通常为直线关系。
取直线的斜率 为综合变形校正系数α。见图7－5。
三、保证钻孔质量是试验的关键
1．预钻式旁压仪
针对不同性质的土层及深度，可选用与其相应的提土器或与其相适应的钻机钻头。例如，对于软塑－流塑状态的土层，宜选用提土器；对于坚硬－可塑状态的土层，可采用勺型钻；对于钻孔孔壁稳定性差的土层，宜采用泥浆护壁钻进。
对预钻式旁压试验，要求尽量减少孔壁土的扰动，使钻孔截面为完整的圆形，其孔径应略大于旁压器外径，一般大2～3mm。对孔壁稳定性差的土层，宜采用泥浆护壁。成孔后应尽快进行试验以免缩孔，间隔时间一般不宜超过15min。
旁压试验的可靠性关键在于成孔质量的好坏，钻孔直径应与旁压器的直径相适应，孔径太小，放入旁压器会发生困难，或因放入而扰动土体；孔径太大，很大一部分能量消耗在孔穴上，无法进行试验，图7－6反映了成孔质量对旁压曲线的影响。
预钻成孔的孔壁要求垂直、光滑，孔形圆整，并尽量减少对孔壁土体的扰动，并保持孔壁土层的天然含水量。
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、钻进进尺速度，泥浆压力和流量应做合理的选择，才能达到最佳的效果。在粘性土中，自钻式旁压仪自钻就位后，会有一定的超孔隙压力出现，应静待消散(1～2h)，然后才能开始进行试验。
四、加荷等级和变形稳定标准
加荷等级一般为预计临塑压力的1／5～l／7。各级压力增量可相等，也可不等；如不易预估，根据我国行业标准《PY型预钻式旁压试验规程》（JGJ69－90）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。
五、试验终止
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：
(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。当水位接近“0”位时，关闭阀4，取出旁压器。
当试验深度大于2m时，将阀2置于注水位置。打开水箱盖，利用系统内的压力，使旁压器里的水回至水箱备用。旋松调压阀，使系统压力为零，此时关闭阀2，取出旁压器。
(2)试验全部结束：
将阀2置于排水位置，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。
六、注意事项
1．一次试验必须在同一土层，否则，不但试验资料难以应用，而当上、下两种土层差异过大时，会造成试验中旁压器弹性膜的破裂，导致试验失败。
2．钻孔中取过土样或进行过标贯试验的孔段，由于土体已经受到不同程度的扰动，不宜进行旁压试验。
3．试验点的垂直间距应根据地层条件和工程要求确定，但不宜小于1m；试验孔与已钻孔的水平距离也应不小于1m。
4．在试验过程中，如由于钻孔直径过大或被测岩土体的弹性区较大时，可能水量不够，即岩土休仍处在弹性区域内，而施加压力尚未达到仪器最大压力值，且位移量已达到320mm以上。此时，如要继续试验，则应进行补水。
5．试验完毕，若准备较长时间不使用仪器，须将仪器内部所有水排尽，并擦净外表，改放在阴凉、干燥处。
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