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YS／T 5224-2020 旁压试验规程.pdf

旁压试验中，试验段岩土能够承受的最大压力值。

2. 1.7 旁压模量

limitingpressure

QCR 9146-2017 铁路房屋建筑设计标准pressuremetermodulus

根据旁压试验曲线上屈服压力前的直线段的斜率计 模量。

poisson'sratio

变的比值，又称侧膨胀系数。

2.2.1作用和作用效应：

2.2.3抗力和材料性能

CH 一不排水抗剪强度；

K。——静止侧压力系数； 仪器综合体变系数。 X

3.1预钻式旁压试验设备

3.1.1预钻式旁压试验宜采用梅纳旁压仪（Menard)或国产旁压

成，预钻式旁压仪应根据预钻式旁压仪装配图组装，如图3.1.2 所示。

图3.1.2预钻式旁压仪装配图

一量测装置；2一导管；3一旁压器上保护腔；4一旁压器测试腔； 5一旁压器下保护腔：6一压力源：7一支撑三脚架

1国产旁压仪（PY)的压力表最小读数应精确至0.005MPa； 2梅纳旁压仪（Menard），试验压力小于或等于2.5MPa时： 压力表最小读数应精确至0.025MPa；试验压力大于2.5MPa时， 压力表最小读数应精确至0.1MPa； 3量测水位下降值的测管刻度应精确至1mm； 4量测体积变形量的测管刻度应精确至5cm3； 5压力精度测记、位移或体积精度测记允许偏差为 ±1%； 6各类仪表应符合检验检定的规定。

3.1.8预钻式旁压试验成孔宜采用回转钻机，配套设备宜包括钻 杆、复合钻具、泥浆泵。

3.1.8预钻式旁压试验成孔宜采用回转钻机，配套设备宜包括钻

3.2自钻式旁压试验设备

图3.2.2自钻式旁压仪装配图

一压力控制单元；2一应变控制单元；3一数据采集单元；4一气电分离器； 5一蓄电池：6一压力源：7一管路至旁压器：8一管路至计算机

3.2.3旁压器应带有3个或6个位移传感器、2个孔隙水压力传

3.2.3旁压器应带有3个或6个位移传感器、2个孔隙水压力 感器和1个总应力传感器，应配备电子信号调节系统，底部应安 管靴和回转切削钻头

3.2.4钻进驱动系统应由钻机、成孔适配器及泥浆循环系统组成。

1电子接口单元应为向孔内旁压器加压的装置。 2应变控制单元应使试验的位移信号与仪器内部的应变信 号保持同步，系统的压力控制和应变变化应协调。弹性变形时，压 力介质压入旁压器的速率应通过压力控制；塑性变形时，压力介质 压入旁压器的速率应通过应变控制，应变方向的调整应通过控制 单元来实现。 3压力控制单元可使试验由压力控制面板的调压器、压力计 量器和套管通过控制进出气来完成。

供电电路、计算机通信通道、旁压器电缆通信通道和显示器组成。 3.2.7管路连接系统应由耐压软管和线缆组成。耐压软管应包 含数据通信电缆及压力输入通道管，线缆应为高强度屏蔽层电缆， 耐压软管和线缆的接头应密封，电缆和气管的长度宜为50m。

层不应少于6个试验段。劳压试验孔的布置及试验深度除应执行 本规程外，尚应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021 的有关规定。

4.1.3旁压试验应在有代表性的地层和深度进行，每钻进一段

行一次试验，不得一次成孔多次试验。试验段的成孔深度不应小 于1m；同一个试验孔中，相邻试验段的净间距不应小于1m；试验 孔与相邻钻孔或其他原位测试孔的水平距离不应小于2m。 4.1.4进行旁压试验时，应保证旁压器在同一地层内，且不得在 采取土样或进行原位试验的部位进行。 4.1.5预钻式旁压试验应根据岩土类型和状态选择成孔工艺。 4.1.6自钻式旁压试验应控制钻进参数，自钻式旁压仪的钻头形 式、钻头回转速率、刃口距离、泥浆压力和流量应通过试钻确定。 4.1.7试验过程中应对试验原始数据进行检查核对，应结合地层 条件分析试验结果的离散程度，剔除异常数据。 4.1.8旁压试验的现场操作应符合现行国家标准《岩土工程勘察 安全标准》GB/T50585的规定

旁压试验前应进行旁压仪标定和试验段成孔工作 预钻式旁压仪标定应包括弹性膜约束力标定和仪器综合

变形标定，标定应符合下列规定： 1每项工程试验前，均应按本规程附录A和附录B对弹性 膜约束力和仪器综合变形进行标定； 2更换弹性膜、弹性膜累计试验次数达20次或临塑压力 (pr）不大于0.1MPa的地层中累计试验次数达10次时，均应按本 规程附录A对弹性膜约束力进行标定； 3接长或缩短导管及更换测压管或注水管时，均应按本规程 附录B对仪器综合变形进行标定； 4每半年应对弹性膜约束力和仪器综合变形进行一次标定 5标定工作应在环境温度接近试验地层温度的条件下进行。 4.2.3自钻式旁压仪标定应包括旁压器径向位移传感器标定、旁 压器孔隙水压力传感器标定和旁压器膨胀腔气体压力传感器标 定，标定应符合下列规定： 1每项工程试验前，应对旁压器径向位移传感器、旁压器孔 隙水压力传感器和旁压器膨胀腔气体压力传感器进行标定； 2旁压器径向位移传感器标定应按本规程附录C进行； 3旁压器孔隙水压力传感器标定和旁压器膨胀腔气体压力 传感器标定应按本规程附录D进行； 4更换传感器后应进行标定； 5每半年应按附录C和附录D对旁压仪进行一次标定； 6标定工作应在环境温度接近试验地层温度的条件下进行。 4.2.4预钻式旁压试验预钻成孔应符合下列规定： 1试验前应根据试验场地岩土类型及特性选择钻机钻具、钻 进方法及成孔工艺，易发生孔壁塌的试验段应采用泥浆护壁 钻进； 2采用大直径钻具钻进时，应从试验段顶部以上不小于1m 处按试验段的要求进行预钻成孔； 3试验段钻孔的试验孔径应比旁压器外径大2mm～8mm； 4试验段的钻孔应垂直光滑

1试验前应根据试验场地岩土类型及特性选择钻机钻具、钻 进方法及成孔工艺，易发生孔壁塌的试验段应采用泥浆护壁 钻进； 2采用大直径钻具钻进时，应从试验段顶部以上不小于1m 处按试验段的要求进行预钻成孔； 3试验段钻孔的试验孔径应比旁压器外径大2mm～8mm； 4试验段的钻孔应垂直、光滑

4.2.5自钻式旁压试验自钻成孔应符合下列规定：

..日铝工 自成日 1忧企 1试验前应根据试验场地的岩土类型及特性选择自钻成孔 驱动方式； 2钻孔选用大直径钻具钻进时，应采用泥浆护壁或套管护 壁；自钻成孔应从试验段顶部以上1m处开始；试验段自钻成孔长 度不应小于1.5m； 3自钻孔径不应大于旁压器直径的15%； 自钻过程中应通过循环液将钻屑带至地面； 5 自钻过程中的贯入速率与回转速率应协调一致； 6 自钻过程中的水泵压力不应大于10MPa； 7自钻过程中应根据土层性质调整切削钻头的距离保持回 水管畅通。

4.3.1旁压仪注水应符合下列规定

4.3预钻式旁压试验方法

4.3.1旁压仅注水应合下列规定： 1支撑三角架安装稳定后应校正水平，量测装置置于支撑三 角架上后应紧连接螺杆； 2旁压器注水管和导压管接头插入后应检查管路通畅状况： 3水箱宜注满蒸水或纯净的冷开水，气温低于0℃进行试 验时应采取防冻措施； 4旁压仪注水前应将旁压器竖立地面并打开各路阀门，注水 时施加的压力宜为0.1MPa～0.2MPa，注水量达到300cm3时应 取下注水管接头，用手拍打旁压器，直到手捏旁压器无气泡冒出时 为止； 5 测管水位上升至测管刻度零位时应终止注水。 4.3.2 旁压仪水位调零应符合下列规定： 1 调零时应垂直举起旁压器，使测试腔中点与测管刻度零位 齐平； 2应通过调零阀控制测管水位的升降，水位下降至零位时关

3水位调至零位后应静置1min~2min

3水位调至零位后应静置1min～2min。 4.3.3压力源宜采用高压氮气，最高试验压力不大于2.5MPa 时，高压氮气瓶内的压力宜高于最高试验压力0.1MPa～ 0.2MPa；最高试验压力大于2.5MPa时，高压氮气瓶内的压力宜 高于最高试验压力0.5MPa~1.0MPa。 4.3.4采用梅纳旁压仪（Menard）进行试验时，应根据试验深度 和预估试验最高压力按本规程附录E确定仪表压差值，试验开始 前应调好旁压器测试腔与保护腔的仪表压差值。

时，高压氮气瓶内的压力宜高于最高试验压力0.1M 0.2MPa最高试验压力大于2.5MPa时，高压氮气瓶内的月 高于最高试验压力0.5MPa~1.0MPa。

4.3.4采用梅纳旁压仪（Menard）进行试验时，应根据试验深度

式中：Pde 量测装置仪表压差值（kPa）； 仪器固定压差值；试验压力不大于2.5MPa时取p。 100kPa，试验压力大于2.5MPa时取p。=400kPa； w一水的重力密度（kN/m3）； Z一一试验深度（m）。 4.3.5旁压器应防止阳光直接照射，气温低于0℃时应采取防冻 措施。 4.3.6试验前应量测地下水位深度和测管水平面至孔口的高度， 旁压器置于预定深度后应进行试验深度的量测和校正。

式中：Pw 静水压力（kPa）； ho—测管水平面至孔口的高度（m)； Z——试验深度(m) ;

pw=（h。十Z)yw

bw=（h。十hw）yw

hw一地下水位深度（m）； w——测试用水（防冻液）的重力密度（kN/m）

图4.3.7静水压力计算

4.3.8试验压力增量等级宜按临塑压力（P）的1/7～1/5或极限 压力（pl.）的1/14～1/10确定，无经验数据时试验压力增量宜符 合表 4. 3. 8 的规定。

表 4.3.8试验压力增量

4.3.9试验加压应符合下列规

1试验压力不大于2.5MPa时，可用高压氮气或气泵加压， 加压前应关闭阀门及旋扭，加压时应缓慢有规律地按顺时针方向 旋转调压阀至所需压力： 2试验压力大于2.5MPa时，应采用高压氮气加压，同轴导 管宜采用耐高压汰纶软管，加压前应更换调压阀弹簧、差压阀弹簧 和快速接头压力表，加压时应缓慢有规律地按顺时针方向旋转调 压阀至所需压力。 4.3.10各级压力应在15s内施加完成，各级压力下的稳定时间 宜为1min或2min。当稳定时间为1min时，实测体积变形量（V'） 或实测测管水位下降值（S）可按30s、60s观测；当稳定时间为 2min时，实测体积变形量（V'）或实测测管水位下降值（S'）可按

4.3.10各级压力应在15s内施加完成，各级压力下的稳定

[为1min或2min。当稳定时间为1min时，实测体积变形量（V'） 实测测管水位下降值（S'）可按30s、60s观测；当稳定时间为 nin时，实测体积变形量（V'）或实测测管水位下降值（S）可按 s、60s、120s观测。观测结果可按本规程附录F记录并进行 算。

11符合下列条件之一时应终止

1实测体积变形量（V'）达到600cm或实测测管水位下降值 (S'）达到40cm; 2土体达到极限压力（pl）或变量大于50cm3； 3试验压力达到仪器的额定压力。 4.3.12梅纳旁压仪（Menard)单次试验终止后的操作应符合下

1调压阀应按逆时针方向拧松至关闭状态，水路压力应降至 零位，不应改变气路压力； 2气压控制开关应调至排放位置缓慢降低水、气路压力，当 气路压力大于试验水路压力0.2MPa时关闭气压控制开关； 3试验控制开关应调至试验位置后使水回流至储水箱，达到 初始试验水位时关闭试验控制开关； 4管路内的气压应排净，待气压表恢复至零位后关闭所有开 关及阀门。

2气压控制开关应调至排放位置缓慢降低水、气路压力，当 气路压力大于试验水路压力0.2MPa时关闭气压控制开关； 3试验控制开关应调至试验位置后使水回流至储水箱，达到 初始试验水位时关闭试验控制开关； 4管路内的气压应排净，待气压表恢复至零位后关闭所有开 关及阀门。 4.3.13国产旁压仪（PY)单次试验终止后的操作应符合下列 规定： 1试验深度小于2m还需继续进行试验时，应将调压阀拧到 最松位置，通过弹性膜的约束力使旁压器里的水回流到测管和辅 管内； 2试验深度大于2m还需继续进行试验时，应先打开水箱安 全盖，再打开中腔注水阀和排水阀，通过管路内高压使旁压器里的 水回流到水箱内，然后拧松调压阀； 3试验结束需排净旁压器内的全部水时，可打开中腔注水阀 和排水阀，通过管路内高压条件排净旁压器里的水，然后松调 压阀。

4.3.13国产旁压仪（PY)单次试验终止后的操作应符合下

1旁压器消压后应在孔内静置2min～3min后取出； 2应关闭高压氮气瓶总阀门，高压氮气瓶及旁压器轻搬轻 放，不得震动； 3 应用清水冲洗、擦净旁压器及各管路； 各种接头取下后应带上护套； 5 调压阀应保持密封； 6场地试验工作结束时，应排净旁压仪中的水，旁压仪装箱 后置于干燥通风处。

4.4自钻式旁压试验方法

孔驱动方式选用独立测试钻进成孔测试、简易支架钻进成孔测试 或独立液压钻进成孔测试。

1自钻支架底座、水泵、液压站、连接管路及电气接头应连接 牢固； 2传感器位置调整好后应拧紧螺丝并应采用注射器注水； 3旁压器在砂层中测试时应安装金属保护套； 4采集仪应检查连接状况、待机状态及感应参数设置。

4.4.5试验结束前的工作应符合下列规定：

1测试与卸载全部完成后，应保存好测试数据，关闭记录转 生及电脑，切断供电电源；

2试验结束后，应通过压力控制器开关使旁压器内的气压降 低至大气平衡状态，消压2min3min，关闭压力控制器开关及其 他阀门； 3旁压器应采用钻杆起拨； 4旁压仪、旁压器及设备附件应擦净晾干后装箱存放。

5.1预钻式压试验资料整理

5.1.1资料整理时，应对试验记录进行压力修正和体积修正，修

5.1.1资料整理时，应对试验记录进行压力修正和体积修正，修

.1.1资料整理时，应对试验记录进行压力修正和体积修正，修 E计算应符合下列规定： 1压力修正应按下式计算：

5.1.3预钻式旁压试验特征值的确定宜符合下列规定

预钻式旁压试验特征值的确定宜符合下列规定 静止水平单压力（小值的确定完选用下列主汁

5.2自钻式旁压试验资料整理

5.2.1测试数据的处理宜符合下列规定： 1数据采集系统应具有采集数据、保存原始测试数据、进行 测试数据修正和自动生成测试孔试验曲线功能； 2原始试验成果应自动绘制各组传感器应力与应变曲线、应 力与应变平均值曲线及孔隙水压力曲线图。

1静止水平总压力值（p）宜采用观察法或送代法确定； 2临塑压力值（p)宜为曲线上的转折点； 3极限压力值（bl)宜为曲线与横坐标轴相交的压力点

6.1.1地基承载力特征值（f）的确定宜符合下列规定

地基承载力特征值（fak）的确定宜符合下列规定： 采用临塑压力（力）时，宜按下式计算：

fak = a (prpo)

2极限压力（pL)小于等于临塑压力（pr)的2倍时，宜按下式 计算：

3极限压力（pl）天于临塑压力（p）的2倍时，宜按下式 计算：

Em=2(1+u)(Vc+V.m)Ap/AV

伯松比 6.1.3根据旁压模量（Em）值，可计算变形模量（E。）和压缩模量 (Es）)： 1根据旁压试验成果，可建立旁压模量与变形模量的关系， 采用经验公式可计算变形模量（E。）； 2根据旁压试验成果，可建立旁压模量与压缩模量的关系 采用经验公式可计算压缩模量（Es）。 6.1.4旁压试验应绘制旁压试验综合成果图，重要工程宜绘制静 止水平总压力（。）、临塑压力（pr）、极限压力（pl）、旁压模量（Em） 随深度（h）的变化图

6.2自钻式旁压试验成果应月

6.2.1地基承载力特征值（ak）的确定宜符合本规程第6.1.1条 的规定。 6.2.2旁压模量(E）宜根据初始剪切模量(G)按下式计算：

LY/T 2219-2013 生物柴油用木本油脂位水平应力（h）可按下式计算：

6.2.4静止侧压力系数（K。）可按下式计算：

6.2.4静止侧压力系数（K。）可按下式计算：

其中。h和。可按下列公式计算： 在地下水位以上时：

Oh g=y·hw+z 式中：h—原位水平有效应力（kPa)； 一有效覆盖压力（kPa)；

式中：6h 原位水平有效应力（kPa）； a 有效覆盖压力（kPa)；

Qh=oh ,=rZ

GB/T 35944-2018 粮油机械 检验用辊式小麦磨粉机6.2.5孔隙水压力（u）可由仪器自动测读。

6.2.6不排水抗剪强度(C.)可由仪器自动测读。