10.7 旁压试验

10.7.1 旁压试验(PMT)(pressuremeter test)是用可侧向膨胀的旁压器，对钻孔孔壁周围的土体施加径向压力的原位测试，根据压力和变形关系，计算土的模量和强度。
    旁压仪包括预钻式、自钻式和压入式三种。国内目前以预钻式为主，本节以下各条规定也是针对预钻式的。压入式目前尚无产品，故暂不列入。旁压器分单腔式和三腔式。当旁压器有效长径比大于4时，可认为属无限长圆柱扩张轴对称平面应变问题。单腔式、三腔式所得结果无明显差别。

10.7.2 旁压试验点的布置，应在了解地层剖面的基础上进行，最好先做静力触探或动力触探或标准贯入试验，以便能合理地在有代表性的位置上布置试验。布置时要保证旁压器的量测腔在同一土层内。根据实践经验，旁压试验的影响范围，水平向约为60cm，上下方向约为40cm。为避免相邻试验点应力影响范围重叠，建议试验点的垂直间距至少为1m。

10.7.3 对旁压试验的主要技术要求说明如下：
    1. 成孔质量是预钻式旁压试验成败的关键，成孔质量差，会使旁压曲线反常失真，无法应用。为保证成孔质量，要注意：
    1)孔壁垂直、光滑、呈规则圆形，尽可能减少对孔壁的扰动；
    2)软弱土层(易发生缩孔、坍孔)用泥浆护壁；
    3)钻孔孔径应略大于旁压器外径，一般宜大2～8mm。
    2. 加荷等级的选择是重要的技术问题，一般可根据土的临塑压力或极限压力而定，不同土类的加荷等级，可按表10.1选用。

表10.1 旁压试验加荷等级表

    3. 关于加荷速率，目前国内有“快速法”和“慢速法”两种。国内一些单位的对比试验表明，两种不同加荷速率对临塑压力和极限压力影响不大。为提高试验效率，本规范规定使用每级压力维持1min或2min的快速法。在操作和读数熟练的情况下，尽可能采用短的加荷时间；快速加荷所得旁压模量相当于不排水模量。
    4. 加荷后按15s、30s、60s或15s、30s、60s和120s读数。
    5. 旁压试验终止试验条件为：
    1)加荷接近或达到极限压力；
    2)量测腔的扩张体积相当于量测腔的固有体积，避免弹性膜破裂；
    3)国产PY2-A型旁压仪，当量管水位下降刚达36cm时(绝对不能超过40cm)，即应终止试验；
    4)法国GA型旁压仪规定，当蠕变变形等于或大于50cm³或量筒读数大于600cm³时应终止试验。

10.7.4、10.7.5 对旁压试验成果分析和应用作如下说明：
    1. 在绘制压力(p)与扩张体积(△V或(△V/V₀)、水管水位下沉量(s)、或径向应变曲线前，应先进行弹性膜约束力和仪器管路体积损失的校正。由于约束力随弹性膜的材质、使用次数和气温而变化，因此新装或用过若干次后均需对弹性膜的约束力进行标定。仪器的综合变形，包括调压阀、量管、压力计、管路等在加压过程中的变形。国产旁压仪还需作体积损失的校正，对国外GA型和GAm型旁压仪，如果体积损失很小，可不作体积损失的校正。
    2. 特征值的确定：
    特征值包括初始压力(p₀)，临塑压力(p_f)和极限压力(P_L)：
    1)p₀的确定：按M’enard，定为旁压曲线中段直线段的起始点或蠕变曲线的第一拐点相应的压力；按国内经验，该压力比实际的原位初始侧向应力大，因此推荐直接按旁压曲线用作图法确定p₀；
    2)临塑压力p_f为旁压曲线中段直线的末尾点或蠕变曲线的第二拐点相应的压力；
    3)极限压力p_L定义为：
    (a)量测腔扩张体积相当于量测腔固有体积(或扩张后体积相当于二倍固有体积)时的压力；
    (b)p—△V曲线的渐近线对应的压力，或用p—(1/△V)关系，末段直线延长线与p轴的交点相应的压力。
    3. 利用旁压曲线的特征值评定地基承载力：
    1)根据当地经验，直接取用p_f或p_f—p₀作为地基土承载力；
    2)根据当地经验，取(p_L—p₀)除以安全系数作为地基承载力。
    4. 计算旁压模量：
    由于加荷采用快速法，相当于不排水条件；依据弹性理论，对于预钻式旁压仪，可用下式计算旁压模量：

    国内原有用旁压系数及旁压曲线直线段计算变形模量的公式，由于采用慢速法加荷，考虑了排水固结变形。而本规范规定统一使用快速加荷法，故不再推荐旁压试验变形模量的计算公式。
    对于自钻式旁压试验，仍可用式(10.10)计算旁压模量。由于自钻式旁压试验的初始条件与预钻式旁压试验不同，预钻式旁压试验的原位侧向应力经钻孔后已释放。两种试验对土的扰动也不相同，故两者的旁压模量并不相同，因此应说明试验所用旁压仪类型。