YS/T 5224-2020 旁压试验规程.pdf

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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根据旁压试验成果钢筋混凝土盖板箱涵实施性施工组织设计,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:

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

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。

表B.0.1仪器综合变形标定记录

1拆卸弹性膜前应先拆卸探杆的金属护筒外壳,将金属护筒 外壳取下; 2孔隙水压力传感器的透水石盖壳宜用螺丝力开,拆下孔 隙水压力传感器; 3黑色盖子应拧至探杆底部,堵住探杆底; 4探杆尾端的气管应连接压力调节箱,压力调节箱连接压力 源,压力源输出压力调至1.5MPa; 5输出气量宜通过压力控制箱的气压调节阀缓慢开启,对弹 性膜充气,可通过手感觉到弹性膜的膨胀,双手紧握弹性膜向探杆 前端拖拽弹性膜,拖出长度宜为10cm; 6弹性膜覆盖住孔隙水压传感器后应停止充气,将辅助取弹 性膜筒套至弹性膜内,取弹性膜筒与弹性膜宜用胶布固定,同时套 上固定扎带; 7气管应连接到弹性膜筒前端的管口,调节压力控制箱的气 压调节阀对弹性膜充气,在气压的推力辅助下,向外拉弹性膜,将 弹性膜取下。 C.0.2旁压器径向位移传感器标定应符合下列规定: 1弹性膜径向位移传感器的线性度标定应采用位移传感器

1弹性膜径向位移传感器的线性度标定应采用位移传感器 标定环; 2旁压器连接到数据采集仪后应打开采集软件,设备输出显 示三个弹性膜径向位移传感器,每个径向位移传感器的量程宜 为6mm; 3位移传感器标定环移至某一径向位移传感器的上方,调整

两个固定旋钮螺杆,使千分表平面与径向位移传感器上平面平行, 固定标定环,调整螺旋测微计刻度至零位,确保螺旋测微计螺杆顶 部至径向位移传感器的上表面刚好接触,此时传感器位于最大位 移值且螺旋测微计处于零值位置; 4螺旋测微计旋转两周,传感器的缩进宜以1mm为单位测 量至6mm,记录读数; 5达到6mm后宜以1mm为单位将千分表反向退至零位, 记录读数; 6标定余下的两个径向位移传感器。 C.0.3分析直线的相关性和传感器的线性度,计算确定传感器 的斜率以及初始值。

附录D旁压器孔隙水压力传感器

D.0.1旁压器弹性膜及外壳安装应符合下列规定:

D.0.1旁压器弹性膜及外壳安装应符合下列规定: 1准备好压力传感器,未安装弹性膜时,旁压器壁上应安装 旁压器孔隙水压力传感器且呈均匀角分布,杆内部应安装旁压器 膨胀腔气体压力传感器; 2传感器标定前应将孔隙水压力传感器的透水石顶盖取下, 透水石顶盖宜更换为标定顶盖,放置于孔隙水压力传感器上端,对 准螺丝孔拧上螺丝固定; 3准备好弹性膜,取一完整且未开透水石孔的弹性膜,将弹 性膜加压膨胀辅助铜筒插入弹性膜的一端,弹性膜加压膨胀辅助 铜筒和弹性膜连接处用胶布固定、密封; 4弹性膜安装时应将弹性膜加压膨胀辅助铜筒进气管接入 气管,扶稳套管,缓慢开启压力控制箱的气压调节阀对弹性膜充 气,当弹性膜膨胀开时,用力将弹性膜推入旁压器规定位置,弹性 膜应完全覆盖住孔隙水压力传感器,微调弹性膜的位置将密封圈 覆盖; 5膨胀膜端口应涂密封硅胶,螺纹涂金属润滑剂,金属外壳 安装在探头杆上后紧固套环; 6弹性膜及外壳安装完后应封闭探头底部端口。 D.0.2旁压器孔隙水压力传感器和旁压器膨胀腔气体压力传感 器标定应符合下列规定: 1标定气路应先连接,高压氮气钢瓶或气泵输出管接入压力 控制器输人端口,压力控制器气压输出端口接人专用输入端口,传

感器标定气压读数箱气压输出端口用高压管连接电气分离器; 2旁压器弹性膜安装完毕封闭旁压器底部端口后,应检查确 定旁压器加压后不漏气; 3传感器标定前应把安装好的弹性膜探头放入标定用的护 简内,水平放置探头及标定筒到探头架上; 4采集软件的输出显示界面打开后,应观察TPC、PPCA、 PPCB的变化,气体控制箱的进气速率宜为5Bar,依次加压至 40Bar后应逐次放气至0Bar,记录三个气压值的变化。 D.0.3每组标定数据应进行线性度分析,计算确定传感器的斜 率以及初始值。

.0.1试验压力不大于2.5MPa时,仪表压差数值应按表E.0. 定。

试验压力不大于2.5MPa时仪表压

注:1试验深度1m~11m时,测试深度选择阀应置于“0m~11m”处,测试腔表压 应大于保护腔表压; 2 试验深度大于11m时,测试深度选择阀应置于“>11m”处,保护腔表压应 大于测试腔表压。

E.0.2试验压力大于2.5MPa时,仪表压差数值应按表E.0.2

E.0.2试验压力大于2.5MPa时,仪表压差数值应按表E.0.2 确定。

0.2试验压力大于2.5MPa时仪表

注:1试验深度1m~41m时,测试深度选择阀应置于“0m~11m”处,测试腔表压 应大于保护腔表压; 2 试验深度大于41m时,测试深度选择阀应置于>11m”处,保护腔表压应 大于测度腔表压。

表F预钻式旁压试验记录及计算表

表G求极限压力(pl)标准坐标计算

1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不 司的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合….…· 的规定”或“应按执行

《岩土工程勘察规范》GB50021 《岩土工程勘察安全标准》GB/T50585

中华人民共和国行业标准

1总则 (47) 2 术语和符号 (48) 2.2符号 (48) 3 仪器设备 (49) 3.1预钻式旁压试验设备 (49) 3.2 自钻式旁压试验设备 (51) 试验方法 (55) 4. 1 一般规定 (55) 4.2 试验准备 (56) 4.3 预钻式旁压试验方法 (60) 4.4 自钻式旁压试验方法 (64) 资料整理 (69) 5.1 预钻式旁压试验资料整理 (69) 5.2 自钻式旁压试验资料整理 (73) 成果应用 (75) 6.1预钻式旁压试验成果应用 (75 )

5.1预钻式旁压试验资料整理

6.1预钻式旁压试验成果应用

1.0.1旁压试验是岩土工程勘察的一种原位测试方法,由于这种 测试手段简单,越来越被广泛应用。在全国有色行业,有关单位早 在20世纪70年代已把旁压试验用于工程上,取得了一定的工作 经验。近年来,旁压试验方法又有了较大的发展,旁压仪压力与变 形的记录方式及压力管道系统已有较大的改进。为统一旁压试验 方法,使旁压试验技术标准化,根据各单位的工程实践和旁压仪的 不断改进,对本规程进行修订,以利于确保旁压试验质量,适应有 色金属工业工程建设发展的需要。 1.0.2旁压仪根据其旁压器置入土体的方式不同,分为预钻式、 自钻式和压入式三种。国内以预钻式为主,自钻式旁压试验也常 有使用,压入式旁压试验很少有应用。本规程主要适用于预钻式 旁压试验和自钻式旁压试验。目前国内使用的旁压仪除国产外, 也有法国、加拿大、日本、英国的产品,但其试验原理基本一致。 自钻式旁压试验不同于其他原位测试方法,旁压仪利用特殊 设计的钻具进行自钻,在成孔时土体几乎不受扰动,通过主动加压 设备使旁压器加压向外膨胀,径向变化达到设计量后测量压力值, 从而得到完整的测试数据,该方法获得的数据可以不需要经过经 验校正,能在短时间内获得大量精确数据,在软土和砂层中更适合 采用自钻式旁压试验。

本节将本规程中出现频率较高的符号做出规定,同时在规程 条文公式中也做出了相应说明,对主体含义不变但有差别的符号 用角标区分。 符号m为压力表读数,若旁压仪增加了数据采集仪,则此符 号力m为数据采集仪显示的压力数值。 符号S为测管水位下降值,若旁压仪增加了数据采集仪,则 符号S为测量管水位的位移量。

3.1预钻式旁压试验设备

3.1.1本规程融汇了国内外多种型号三腔预钻式旁压仪和单腔 预钻式旁压仪的特点。 3.1.3旁压器是旁压仪的主要部件,旁压器有上、中、下三腔,上、 下腔为保护腔,上、下腔之间相通;中腔为测试腔,中腔与上、下腔 隔离。

3.1.1本规程融汇了国内外多种型号三腔预钻式旁压仪和单腔

梅纳压仪的旁压器工艺构造为:由一根空心金属圆柱同作 为骨架,在筒的中部用锯形铜环固定住一个内弹性膜,在内弹性膜 与金属柱筒外壁的空间可由同轴软管的内管(水管)向内充水,称 为测试腔(中腔);在内弹性膜的外面装上比圆柱筒长度稍短一点 的外弹性膜,在外弹性膜外装一层约20片可扩张的金属纵向钢 条,简称铠装护套,以减少外弹性膜套被扎破的危险,用带有金属 圈的聚氨酯硬塑料筒和扎花铜箍,由两端将护套固定在圆柱筒上 外弹性膜的内腔称保护腔,当测试腔内弹性膜鼓起与外弹性膜紧 贴时,使保护腔分成上、下两腔坝式路堤施工组织设计方案,在金属圆柱筒内有小钢管沟通上 下腔,并与中腔严密隔离。工作时,中腔充水,上、下腔充气。水与 气的压力均由高压氮气瓶内气压经过不同阀门的调节从不同的回 路供给。圆柱筒中心为空心,其作用为导水管,用以排泄和疏通地 下水,使旁压器顺利地放至测试位置。 国产旁压仪(PY)的旁压器工艺构造其基本原理与梅纳旁压 仪相同。旁压器有两种形式:一种是弹性膜带有金属保护套,即铠 装护套;另一种是弹性膜未带金属保护套。 旁压器常用型号的技术规格见表1。

表1旁压器常用型号的技术规格

3.1.4量测装置是旁压仪的加压和量测仪器。梅纳旁压仪的量 测装置称压力体积控制器,正面装有主要压力调节器,差异压力调 节器,主、差压力表;量管一根,上有最大刻度800cm,最小刻度 5cm;加压、稳压阀门及插口。背面装有仪表、阀门、插口和开关 之间的连接管线,形成水、气两个压力回路;顶部有一供水用的储 水箱。正面下方插口连接氮气瓶压力源,一个连接旁压器保护腔 的通气口,一个连接测试腔的通水口,通气口与通水口采用同轴软 管,接通旁压器。 国产(PY)旁压仪量测装置的板面基本原理与梅纳旁压仪相 同,有量管和辅管,均由有机玻璃制成,内截面积15.28cm²,量管 刻度长45cm(相当于水容积690cm²),刻度精度1mm;量管上端

接压力表,下端接旁压器中腔;辅管上端接压力表,下端接旁压器 上、下腔。 梅纳旁压仪在量管上量测体积变形量,国产(PY)旁压仪在量 管上量测测管水位下降值。 3.1.5导管用来连接量测装置与旁压器。梅纳旁压仪的导管为 司轴软管,长度25m~60m。内管通水,把水压施加于旁压器中 腔,外管通气,把气压施加于旁压器上、下腔;同轴软管的外管有气 压,可防止因水管膨胀造成体积测量误差,保证测试精度。同轴软 管规格分为两种:耐纶,用于试验压力小于或等于2.5MPa;汰纶 用于试验压力大于2.5MPa。 国产(PY)旁压仪的导管由四根单管组成,均为普通尼龙软 管。两根为注水管,分别将水注入旁压器中腔和上、下腔;两根为 导压管,一根将旁压器中腔与量管接通,一根将旁压器上、下腔与 辅管接通。 3.1.6旁压仪的压力源是荷载的能源。梅纳旁压仪的压力源采

接压力表,下端接旁压器中腔;辅管上端接压力表安全用电施工组织设计,下端接旁压器 上、下腔。 梅纳旁压仪在量管上量测体积变形量,国产(PY)旁压仪在量 管上量测测管水位下降值。

区,可例工 猫牧 管规格分为两种:耐纶,用于试验压力小于或等于2.5MPa;汰纶: 用于试验压力大于2.5MPa。 国产(PY)旁压仪的导管由四根单管组成,均为普通尼龙软 管。两根为注水管,分别将水注入旁压器中腔和上、下腔;两根为 导压管,一根将旁压器中腔与量管接通,一根将旁压器上、下腔与 辅管接通。 3.1.6旁压仪的压力源是荷载的能源。梅纳旁压仪的压力源采 用高压氮气,高压氮气瓶中的压力为14MPa~15MPa;国产(PY) 旁压仪的压力源采用手动气泵或高压氮气,手动气泵用普通打气 筒,压力小于14MPa,一般10MPa已足够;有些旁压仪也采用纯 净水作为压力源。每台仪器均配备检测高压氮气瓶压力的压 力表。 3.1.8在不同的岩土层中进行试验时,要采用不同的成孔设备才 能保证成孔质量。旁压试验专用的成孔复合钻具,能够改善和提

3.1.6旁压仪的压力源是荷载的能源。梅纳旁压仪的

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