JGJ／T 69-2019 标准规范下载简介

JGJ／T 69-2019 地基旁压试验技术标准

1.0.120世纪90年代以来，旁压仪技术有了较大的发展，压 *和变形的记录方式及压*管道系统已有较大改进，为了规范地 基旁压试验技术，统一旁压试验方法，合理评定地基承载*和变 形参数，使旁压试验技术标准化、规范化，提高旁压试验质量 为设计提供可靠依据，确保工程质量，制定本标准

1.0.2旁压仪根据其旁压器置入土体的方式不同，分

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，压入式旁压试验少有应用，故本标准针对预钻式旁压试 验和自钻式旁压试验。自前在国内使用的旁压仪除国产的外，也 有法国、英国、加拿大、日本等国外产品，但其试验*理均基本 一致，只是在设备具体结构和规格尺寸方面不同，因此，本标准 是以自前使用较普遍的国产预钻式旁压仪为示例而修订的。对于 其他型号旁压仪的试验，除设备结构、尺寸参数的计算等应按其 相关说明操作外，试验孔成孔、试验压*增量、加荷速率以及试 验资料整理等均应按本标准进行，以利于旁压试验技术的总结和 提高。

1.0.3旁压试验作为一种*位测试手段，试验位置有

要求，不能做到连续性，为使试验成果具有代表性，满足统计数 据的要求，可以结合钻探、静*触探等其他勘探方式，或收集已 有勘探资料，在确定主要土层的情况下GB/T 18802.11-2020 低压电涌保护器( SPD ) 第11部分：低压电源系统的电涌保护器 性能要求和试验方法，合理布置旁压试验点。

本标准中所使用的术语和释义基本上是源于*标准和国家现 行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007、《岩土工程勘察规 范》GB50021和《建筑岩土工程勘察基本术语标准》JGJ84。

在变形测量装置中用于计量变形的单位，现常用的为体积 V（cm）和位移S（cm）两种，国外产品通常使用体积V，国 内产品习惯使用测管水位位移S，因此本标准规定用体积V或 水位位移S值表示均可。体积V与位移S之间的关系是V= SF（F为测管内截面积，用cm表示，对于某种型号设备为 定数）。 符号**指压*表读数，现因旁压仪设备上增加了电子数 字记录装置，因此符号为压*读数，系指记录仪显示的压*数值 （或带有精密压*表计量的数值）。 符号S*标准中仅指测管水位下降值，而当前使用的旁压 仪在数据采集记录装置以及结构形式均有较天的变化，因此符号 S指的是测管水位位移值

3.0.2旁压试验点的布置，宜先进行工程钻探或静*

等，或收集场地已有勘探资料，以便确定土层分布，合理地在有 代表性的地段和位置上进行试验，并且根据勘察大纲要求，编制 专项试验方案后进行试验

3.0.3对每一建筑场地或同一地质单元不宜少于3

.3刘一建巩易地或间一地顶单儿不直少于3试 对每一主要地层不宜少于6个试验段，是为了满足试验成果 分析的要求。

中确定初始压*时，成孔匹配性对初始压*取值影响天。 3.0.5自钻式旁压试验，应先通过试钻，以便确定各种打 数及最佳匹配，确保对周围土体的扰动最小，保证试验质量

各地土层的特点，不能仅靠单一测试手段来确定土性参数，一般 通过多种试验手段以及工程经验等综合分析确定物理*学指标， 为设计、施工提供合理、准确的岩土参数

：：1由于生广技不的发展日前有多种不同型号的芳压仪 存在。但结构形式和试验*理大致相似，因此，本标准选用了当 前最常用的旁压仪设备，而不单以某一种型号的旁压仪设备作为 本标准的功能示范，以便本标准能涵盖更多用户及顺应市场形势 的发展需要

牛。不同型号的旁压仪设备配置有与之尺寸规格相适应的旁压 器。自前常采用的旁压器有单腔式和三腔式旁压器。三腔式旁压 器上下为辅助腔，中间为测量腔。辅助腔的作用在于延长孔壁土 层受压段的长度，减少测量腔端部影响。当主体受压时，使测量 控部分周围王体均习受压，使层近似处于平面应*状态。由于 单腔式旁压器的弹性膜易于装卸更换，因此逐渐被广泛使用。经 国内外相关的研究和大量试验表明，单腔式旁压器在其测量腔的 长径比满足一定条件后，对旁压试验的测试结果无明显影响。所 以上述两种结构形式的旁压器均已得到广泛应用。 本标准附录A列出了部分常用旁压器的尺寸规格参数，详 细精确的参数应参见旁压仪设备生产厂家的技术资料

压阀等，用手在试验中实现加压、稳压的功能。压*源连 采用高压管。根据现场条件或不同型号的设备，压*源 高压气源，也可采用油压装置等。低压旁压试验可采用打 动加压。考虑到安全性、稳定性，高压气源一般采用氮气

4.1.4变形测量系统是旁压设备的一个重要部件，主要

测量和记录在每一个规定的时间点，系统向旁压器所施加的压*

直和相对应的测管向压器注人的水量值。水量值有体积和位移 两种表示方法。该量值在早期的旁压仪设备中，通常采用人工自 和手动记录其数据。由于电子技术的发展，当前的旁压仪设备 中，通常采用传感器等电子测记方法，可有效地提高测记精度和 准确度，减小人为误差，并降低操作劳动强度。 由于各种型号的旁压仪设备的测量管截面积和旁压器测量腔 的初始体积不尽相同，之前用测量管的位移（或体积）量值精度 表明设备试验中位移（或体积）的测量精度是不确切的。所以本 标准规定采用以劳压器测量腔的径向膨胀变量作为设备的位移 （或体积）测量精度

4.1.5导压管是旁压仪设备中传送液体和压*的部

宜将普通尼龙管直接作为导压管使用。试验压*大于3.OMPa的 导压管建议使用耐高压的复合软管，现多用同轴高压软管

4.2.1本标准附录A列出的自钻式旁压仪有四种型号

头的下端，外部是一个类似土工环刀的圆筒形管靴，内部为切削 钻头。在钻进过程中，外部的管靴不动，内部钻头随着钻杆驱动 其转动，切削土体，循环水由水泵顺着钻杆内泵入，冲刷切碎的 土体碎屑，并从钻杆和套管之间将其带到地表，同时，探头也随 着进尺而被压入地层。 在钻进过程中，为防止土层扰动以及回水管堵塞，端靴底部 与钻头末端的距离是钻进过程的重要参数，可根据土层性质调整

表1切削器的调整距离建议值

4.2.3弹性膜内部有位移传感器和总压*传感器。早期的自钻 式旁压器，有三只位移传感器，沿着膨胀截面中心呈120°分布 试验中，常常会显示不同的压*拐点，难以判断是土层的各向异 性造成，还是钻孔成孔问题造成。改进型的旁压器有六只位移传 感器，沿轴心60分布，能很好区分是士体差异还是其他问题的 影响，通过六条旁压曲线能很清楚判读压*拐点的差异。

4.2.3弹性膜内部有位移传感器和总压*传感器。早期的自钻 式旁压器，有三只位移传感器，沿着膨胀截面中心呈120°分布 试验中，常常会显示不同的压*拐点，难以判断是土层的各向异 性造成，还是钻孔成孔问题造成。改进型的旁压器有六只位移传 感器，沿轴心60分布，能很好区分是十体差异还是其他问题的 影响，通过六条旁压曲线能很清楚判读压*拐点的差异。 4.2.4旁压器弹性膜上贴有两只孔隙水压*传感器，间隔 180°，它随着弹性膜一起扩张，保持与土体接触，可测量孔隙水 玉*。膜内还有一个总压*传感器，用来测定施加的总压*。 4.2.6应变控制器用来控制施加在旁压器上的气压速率。应变 控制器有两种控制方式，一种是控制应变，另一种是控制压*。 在应变控制状态时，旁压器以一定的应变率膨胀，应变率开关为 每小时或每分钟0.1%、0.2%、0.5%、1%、2%等几档，上 开升/保持下降开关可控制应变方向。在压*控制状态时，压*变 化率开关在每分钟14kPa240kPa之间可调5个压*变化率。

80°，它随着弹性膜一起扩张，保持与土体接触，可测量孔 压*。膜内还有一个总压*传感器，用来测定施加的总压*

4.2.6应变控制器用来控制施加在旁压器上的气压速

控制器有两种控制方式，一种是控制应变，另一种是控制压*。 在应变控制状态时，旁压器以一定的应变率膨胀，应变率开关为 每小时或每分钟0.1%、0.2%、0.5%、1%、2%等几档，上 升/保持/下降开关可控制应变方向。在压*控制状态时，压*变 化率开关在每分钟14kPa～240kPa之间可调5个压*变化率。

5.0.1率定是旁压试验前应进行的准备工作之一。率定不仅能 检验旁压试验设备的完好情况，而且通过率定可以确定旁压设备 卡*损失和位移（或体积）损失：旁压仪的调压阀、量管、导 管、压*计等在加压过程中均会产生变形，造成水位下降或体积 损失，这种水位下降或体积损失为仪器的综合变形：通过率定可 以对试验结果进行修正。 1初次使用设备因对设备压*损失和位移（体积）损失情 兄不明，需要对仪器综合变形和弹性膜约束*进行率定：仪器长 期不用，设备开关有腐蚀，密封性变差，管道内会有杂质沉淀 通过仪器综合变形和弹性膜约束*进行率定，对设备性能进行 检查。 2加长或缩短导管、更换测管或注水管等，由于连接量测 装置与旁压器的管路体积的改变，不同材质的差异，会使设备压 *损失和位移（或体积）损失有所改变，需要对仪器综合变形进 行率定。 3试验前无论是更换新的弹性膜还是已多次使用过的弹性 膜，性能均有较大的变化，需对弹性膜约束*进行率定。 4弹性膜长期使用，约束*会有较天变化，对相同的护套 和弹性膜，试验结果表明，每进行20次试验后重新率定一次约 束*比较好。当地基承载*较低时，试验过程中，弹性膜膨胀较 天，弹性膜经常在侧压*较低的环境下工作，变形会比较大，建 议每10次试验后进行一次弹性膜约束*率定。

采用测管水位下降值S表示时不天于0.oo1cm/kPa）。此值对于 高压缩性土的变形，可以忽略不计，因与其相比，所占比重甚微

反对于低压缩土的变形，就不可忽视。所以应根据土的压 区别对待。

相反对于低压缩土的变形，就不可忽视。所以应根据土的压缩性 区别对待。 5.0.3弹性膜约束*，主要因材料为橡胶，多次胀缩后，会逐 步产生松弛。因此，换膜首次率定试验前，应先胀缩4次～5次 后，再进行率定试验。扩张4次～5次后，弹性膜约束*会趋于 稳定值（图1），试验20次后，需复率定一次。对于在承载*低 的土层中进行试验，应增加率定次数频率，因为约束*对试验变 形量影响所占的比重较大。

图1弹性膜束*多次扩张后率定曲线 1一第一次扩张；2一扩张5次；3一扩张20次

5.0.4劳压器中的传感器一般采用电阻应变片，电阻应变片是 种将被测件上的应变变化转化成电信号的敏感器件。传感器性 能稳定，精度高，工作可靠，体积小。在使用前要根据使用时匹 配的二次仪表进行率定，以后每三个月进行一次率定，得到的率 定系数与厂家给定的数值差值应小于3%

6.1预钻式旁压试验成孔

6.1.1对于不同的岩土层要选择不同的钻探机具和施工工艺， 国内大多数单位采用的成孔方法，都是利用已有钻探设备和施工 工艺成孔，对于孔壁稳定性差的或者有缩孔的层，宜采用泥浆 护壁或其他防班塌措施。对于砂性干地层，冲洗液的循环易于冲 蚀孔壁，冲洗液的流速尽可能低，泥浆泵量宜低于15L/min，泥 浆的稠度应符合一定比例，既能低速又能上浮土屑。

6.1.2由于横向扩张的影响，Hughel（1973）通过在实验室用

放射性显示技术检验认为，旁压器放入及操作引起土体的扰动不 天，土的径向位移为圆柱体半径的0.5%；但当旁压器在钻进过 程中压入土中时，在圆柱体周围有一环状扰动区（剪切位移区）， 这对土的影响是不能忽视的。旁压试验有其应*影响范围，在此 应*影响范围内不应有其他*位测试存在，以保证测试成果的精 确度和可靠性。根据实践经验及理论推算，其应*影响范围的影 向半径在水平方向约为60cm，垂直方向约为40cm（两旁压器的 上、下端点起算）。基于上述*因，规定同一个试验孔中的相邻 式验段间距或试验孔与相钻孔和测试孔的水平距离都不应小 王1.0m

6.1.3控制换钻具的位置，能保证试验段有足够的不扰动土层。

底沉淀物，因此旁压器底端要求保留至少0.2m空间段，保证旁 压器能放置到指定深度进行试验

的真实性取决于孔壁土体的*状程度和天然湿度。因此，成孔质 量的好坏是旁压试验成败的关键。为此钻孔直径应比旁压器外径

大2mm～6mm，满足旁压器能自由放人，否则会出现下列问题： 1钻孔直径过小，则旁压器难以放至试验位置，或虽然强 *将其插入，但会造成对孔壁王体的挤压扰动以及对弹性膜造成 损伤。 钻孔直径过天，则旁压器弹性膜开始接触孔壁时所消耗的水 量就过天。由于测管的储水量有限，因此，试验就有可能难以接 近或达到极限压*。因为按定义，极限压**l.是相对于旁压器 测量腔所对应的钻孔初始体积（V十V。）而定。当钻孔初始体 积扩大一倍，即2（V十V。），此时的压*为极限压*L。如果 以试验注人的水量（即测管的读数值）表示，应为ViV。十 2V。(图 2),所对应的压*为 pw。

图2试验注入的水量与钻孔直径大小的关系

钻孔直径过天，旁压器弹性膜两端面临的空间就大，当试验 压*较大时，弹性膜在临空面处无限制地膨胀，易发生破裂。 当钻孔直径特别大时，试验压*加到甚至未到临塑压*时 则管里就没水了，则无法完成试验。 以上这些现象，可由图3所示的旁压曲线的形状来判断：α 曲线是因缩孔或孔径太小，旁压器硬插下去所造成：6曲线是标

图3旁压曲线的儿种形状

图4泥质粉砂岩正常的旁压曲线

图4曲线完整，初始压*、临塑压*拐点明显：图5没有明显的 拐点，整个加压过程曲线整体呈线性趋势。同样压*荷载下，图 5位移大得多，由此可以判定试验土层泡水后软化，土的承压能 *大幅降低。

图5泥质粉砂岩2h后试验的旁压曲线

6.2自钻式旁压试验成孔

6.2.1自钻式旁压试验成孔设备有两种，一种是自带液压装置

6.2.5钻进过程保持贯入速率与回转速率相协调，能充

6.2.6成孔到指定深度后，应停止钻机钻动，并截断循环冲洗 液，防止试验段土体扰动。在黏土中自钻会有一定的超孔压出 现，应静待超孔压的消散，然后开始试验

7.1.1旁压器长度一般为450mm~800mm，加上一个200mm~ 300mm的连接接手，其总长度接近1.0m，若最小试验深度小于 1.0m，则旁压器就不能放置到预定的深度。 7.1.2旁压试验应保证旁压器量测腔置于同一土层中进行。若 旁压器放在两种或两种以上岩土层上时，由于土性软硬差异，致 使加荷后弹性膜破裂；即使不破裂，加荷后，在软弱土层处，弹 生膜变形大，较硬岩土体弹性膜变形小，旁压曲线失真。 7.1.3旁压试验钻进到试验位置就应该进行试验，若一次成孔 多段试验，一方面会使成孔时间长，变形过大，成孔塌，下放 品

段试验，一方面会使成孔时间长，变形过大，成孔塌，下 压器困难；另一方面，由于钻具多次上下，成孔孔径偏大， 式验成果的准确性，不允许一次成孔，多段试验

7.2预钻式旁压现场试验

7.2.4由于本标准涉及多种型号的旁压仪设备，所以其具体的 式验步骤，应按所用型号的旁压仪操作使用说明进行， 注水操作可按本条规定并结合所使用型号的旁压仪的操作使 用说明进行。在此步骤中最重要的是尽可能地排出系统中的空 气，以提高试验的精度。在排除导管内空气有难度时，也可按注 水步骤，连接旁压器探头前，向导压管中注水，充分排净主机管 路和导压管中的空气后，暂停注水，然后再连接旁压器，重新注 水，并不断抖动导压管和拍打旁压器。在室外温度低于零度时进 行试验，应采取防冻措施，防止水箱、导管冻结无法试验 7.2.5在放置旁压器至试验位置的过程中，应将导压管拉直逐

7.2.5在放置旁压器至试验位置的过程中，应将导

段缚在钻杆上，避免在提出旁压器时由于导压管的弯

中南勘察设计院曾在软黏土及超固结黏土中进行了9组快法 及慢法对比试验，其结论是Pr快/pr慢=0.95，旁压模量Em快 Em慢=1.11，表明差异不大。 国外大部分采用观测时间为1min，也有2min的。 为此，本标准规定各级压力下观测时间为1min、2min或 3min均可。对于软塑黏性土、淤泥和淤泥质土，观测时间宜 用2min。

中南勘察设计院曾在软黏王及超固结黏土中进行了9组快法 及慢法对比试验，其结论是Pr快/pr慢=0.95，旁压模量Em快 Em慢=1.11，表明差异不大。 国外大部分采用观测时间为1min，也有2min的。 为此，本标准规定各级压力下观测时间为1min、2min或 3min均可。对于软塑黏性士、淤泥和淤泥质士，观测时间宜 用2min。 7.2.8静水压力是指测管水位“0”位到旁压器测腔中点的垂直 距离由水柱产生的压力。计算静水压力值应考虑地下水的影响 可通过公式（7.2.8）计算而得。 7.2.9旁压试验要求呈现被测土体的受压变形到破坏的过程 因此要求尽量接近或达到体的极限压力应力状态时终正试验。 1由于变形过大，旁压器测量腔扩张体积相当于其固有体 积时，测量管水位下降到测管底部，无法继续测量其变形量。 2当测管水位明显大幅度加快变化时，表明被测土体已接 近或到达极限破坏状态，也有可能弹性膜意外破损。当稳压时间 为1min时，15s记录的数值为152mm，30s记录的数值是 160mm，60s记录的数值为210mm，30s与15s记录的差值为

8mm，60s与30s记录的差值为50mm，此时后一次的差值大于 前一次差值5倍，判定不能稳定。 3试验压力超过仪器设备的额定压力会造成设备的损坏。

前一次差值5倍，判定不能稳定。 3试验压力超过仪器设备的额定压力会造成设备的损坏。 7.2.10对旁压器进行消压、回水或排水工作，使弹性膜恢复到 原始状态，以便顺利地从孔中取出旁压器。

7.2.10对旁压器进行消压、回水或排水工作，使弹性膜恢复到 原始状态，以便顺利地从孔中取出旁压器。

7.3自钻式旁压现场试验

7.3.1对自钻式旁压试验，理论上对周围土的扰动最小，但操 作要求严格。自钻完成后，会出现超孔压，应静待超孔压的消 散，尤其在黏性土中，超孔压的消散时间还比较长，待消散完成 才能开始试验

7.3.2旁压试验的试验方法分为应力控制和应变控制两

弱土控制变形稳定不易，在应力控制下，王体会不断发生变形， 不易测出某压力对应变形的增量；在应变控制下，只要测出某级 应变对应的压力即可

7.3.5旁压器在孔内逐级受压的情况下，孔壁土体变形

试验曲线上呈现初始恢复、拟弹性区、塑性发展三个阶段。初始 恢复阶段在Po之前，反映扰动土的压缩和恢复；拟弹性阶段压 缩和位移大致呈线性变化关系；塑性发展阶段，随着压力增加， 位移大幅增加，直至破坏。土体和金属材料不同，金属材料在弹 性阶段，应力和应变呈直线关系，土体儿乎没有直线阶段，加荷 开始就呈非线性的，拟弹性阶段类似线性，土体大部为弹性变 形，仅有少部分为塑性变形，在拟弹性阶段进行加退荷循环，易 形成回滞环。卸荷量可与土的抗剪强度相当，这样可使加卸荷循 环始终处王弹性变化范围内

7.3.6加荷初始阶段的小变形很重要，为确保能采集足

7.3.6加荷初始阶段的小变形很重要，为确保能采集足够的试 验数据，在加荷初始阶段采用小增量，比较容易确定初始压力。

道桥式自钻式旁压仪，设备构造、测试方式有所不同，原理是 一 致的。英国剑桥式自钻式旁压仪的探头内装有弹簧式电阻应变传

8.0.3旁压试验基本参数的

1初始压力力的确定，国外有取用劳压曲线直线段的起点 所对应的压力PoM，Baguelin（1973）比较了poM和po随深度变 化的情况，各个深度的PoM都大于po，但两条曲线基本平行，故 它们的差值近于常数。通过国内很多工程实践，以及在同一土层 里用不同直径和不同形式的钻具，由不同的人钻孔做对比试验， 结果表明，临塑压力基本相同，而直线段的起点PoM很不相 司。当采用另一种试验，逐级加压到PoM后，逐级卸压让土回 弹，再重新逐级加压，所测得PoM值明显减小，同时PoM前的曲 线形态也随之改变。因此，PoM很显然不等于po，一般情况下 boM>o，, 见图 6。

图6p受直线斜率影响示意

为此，国内多年来探索用各种方法求取力o，目前使用最

坏，如不及时终止试验，测管里的水位迅速下降，同时旁压器弹 性膜迅速膨胀，有弓起破裂的危险。为此，本标准规定了终止试 验的条件，这样极限压力一般需采用推算的方法求得。推算 的方法很多，有外推法、倒数曲线、双对数和双倍体积法等。本 标准选用了外推法、倒数曲线法，主要考虑这种方法比较简单

0.4地基承载力特征值fk白

173份对比资料，资料按土类分档见表4，资料的地区分 表5，资料按深度分档见表6。

4用旁压试验确定地基承载力特征值f的精确度、误差和 安全度分析。 1）根据上述回归分析得出结论，采用本标准第8.0.4条 确定的地基承载力特征值fk，与载荷试验结果有极好 的相关关系，可以直接应用于工程。多年来，各地积 累了丰富的工程实践经验。现将上述的173组资料 进行fak载三fak旁相关分析，其结果见表8，充分表明 精确度高，误差小。

表 8f脉载三/脉旁相关分析、精确度与误差

2）安全度分析 近似地把旁压试验的极限压力与临塑压力之比力L/p，作为安 全系数，以173组旁压试验与载荷试验对比资料为依据，经统 计，结果见表9，十三个地区的安全系数平均为2.12，最小安全 承载力特征值，说明有足够的安全度，

表9各地区pL/p.值统计表

8.0.6旁压模量的确定

8.0.8评价软黏土不排水抗剪强度的方法很多，

（1987）提出的Cu=（pL一po）/Np，Np=6.18YD/T 3440-2019 互联网流量分类识别离线评测方法，经过全国名 年使用，和其他原位测试、土工试验手段对比，取得了满意 果。表10是上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，对1 东陆家嘴地区4个工程黏性土不排水抗剪强度试验对比资米

表10黏性士不排水抗剪强度

11旁压试验侧向基床系数比较表

为了便于记录表格式的理解和工程应用，通过一个工程实 例，从现场记录至资料整理的过程进行示范，帮助工程技术人员 准确地掌握试验标准

表12旁压试验记录表

用校正后的压力P和校正后的变形S绘制旁压曲线（图8）， 从中得到：S。=8.7cm，S=16.0cm，p=350kPa=0.35MPa， bi=690kPa。

已知试验段黏土层有关指标：K。=0.6，r=20kN/m²， rw=20kN/m3

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