苏琼英杨娇
浙江省地球物理地球化学勘察院310005
摘要：地铁工程勘察有两个显著特点，其一,地铁勘察是没有征地的勘察;其二,地铁勘察是地下系统工程的勘察。旁压试验(PMT)是工程地质勘察原位测试中的其中一种方法。本文简要介绍旁压试验的结构及工作原理,在此基础上综合分析了旁压试验在勘察工作中的应用设备与方法，并对应用时的一些要点进行了分析,对利用旁压试验成果求解有关岩土工程参数具有一定的指导作用。
关键词：旁压试验原位测试地铁勘察应用
地铁勘察手段以钻探和取土样为主,现场试验有:标准贯入试验、动力触探试验、旁压试验、静力触探试验、载荷试验、波速试验、电阻率测试、地层温度测试,在软土地区还经常采用十字板剪切试验、螺旋板载荷试验等，本文主要对地铁勘察工作中的旁压试验进行了分析，以确定地基土的强度和变形特性,为地铁工程勘察设计提供参考。
一、旁压试验相关概述
旁压试验是工程地质勘察中的一种原位测试方法,简称PMT,也称横压试验。是通过旁压器在预先打好的钻孔中对孔壁施加压力,使土体产生横向变形,测出压力与变形的关系,进而用弹塑性理论计算地基土的相关工程参数的一种测试手段。旁压试验能较好地查明深层岩土层的工程力学参数,已在全国岩土工程勘察工作中趋向普及,但由于各地地质条件的差异,各地对其资料的应用整理经验公式差异很大,甚至部分地区根据旁压试验计算的岩土工程参数,其结果相差呈倍数的关系。
二、旁压仪的基本结构及其工作原理
本文以溧阳市天目仪器厂生产的PM－2型中压级预钻式旁压仪为分析对象，其结构分别由加压稳压系统、压力与变形测量系统和旁压器三部分组成。其中加压由氮气瓶压力施加，迫使增压缸内的水进入旁压器，进而对孔壁土体施加侧向压力。旁压器的测量腔外径为90mm，有效长度为335mm，固有腔体积为2130cm3，其测量压力可达6MPa，适用于强度较高的地层。此型号旁压仪是预钻式的，需要工程钻机配合，在指定的地层深度形成垂直、光滑、规则的圆孔，尽量减少对原位地层的扰动，成孔孔径控制在比旁压探头大2mm～3mm，再将旁压器至于测试深度进行试验。该试验的本质是在钻孔中施加水平荷载，通过至于钻孔中的圆型探头膨胀对孔壁的挤压至使土体产生变形，从而确定岩土体物理力学参数。旁压器在逐级加载下，孔壁土体经历三个变形阶段，即为恢复阶段、类弹性阶段与塑性发展阶段，其变形曲线(P－V曲线)如图1，根据曲线特征确定岩土体的物理力学参数，即静止水平总压力P0，临塑压力Pf和极限压力PL。
三、旁压试验中的资料整理与要点
1、资料整理
通常一个完整的旁压曲线可划分为三阶段,即:第一阶段———曲线上凸的初始段,反映探头本身变化规律以及探头与孔壁接触由于应力释放、钻孔的缩孔而产生的扰动土体变形;第二阶段———直线段,为似弹性阶段,表明土体处于弹性变形阶段;第三阶段———为塑性变形阶段,曲线呈下凹状,表明土体进入受压屈服,由弹性阶段直至破坏。
(1)临塑压力Pf的确定旁压曲线上直线段的终点所对应的压力值。相对应的体积膨胀量为Vf。
(9)确定砂性土的变形模量E0:E0=KGm式中:K———变形模量转换系数,粉砂4.0～5.0,细砂5.0～7.0,中砂7.0～9.0,粗砂9.0～11.0。
2、要点
仪器操作参照《PM－2型操作说明书》与《PY型预钻式旁压试验规程》(JGJ69－90)中的有关规定执行，其具体要点如下:(1)在地铁沿线分为若干个区间，在每个区间内选择具有代表性的钻孔中进行试验，力求控制场地所在区域的典型地层。(2)钻机回转湿式钻进，采用合适直径岩芯管(忌贪图方便使用三翼钻头，容易造成成孔不规则)，控制转速低于60转/min，进尺小于1cm/转，根据土层情况采取适当泥浆护壁，确保成孔垂直、光滑、圆整。(3)采用高压氮气加压，各级观测时间为30s、60s、120s。(4)每级加压操作时间尽量短，控制在15s以内为宜。(5)当实验曲线进入明显塑性区域或者达到旁压器加载峰值(6MPa)时，终止实验。
结语：
综上所述，与室内试验相比,旁压试验涉及的试样范围大得多,而且扰动不大。能较客观地反映所测岩土体的强度、变形特性,为地基评价和基础选型提供了科学依据。对难以取到原状试样的岩土层,尤其具有实用意义。
参考文献：
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