住房和城鄉建設部關于發布行業標準《地基旁壓試驗技術標準》的公告
現批準《地基旁壓試驗技術標準》為行業標準,編號為JGJ/T69-2019,自2019年6月1日起實施。原《PY型預鉆式旁壓試驗規程》(JGJ69-90)同時廢止。
本標準在住房和城鄉建設部門戶網站(www.mohurd.gov.cn)公開,并由住房和城鄉建設部標準定額研究所組織中國建筑工業出版社出版發行。
中華人民共和國住房和城鄉建設部
2019年3月27日
這則公告的發布表明在國內使用了近30年的舊版《PY型預鉆式旁壓試驗規程》終于更新改版了。
近30年來,我國的原位測試技術不斷發展、提升,引進、研發了很多新設備,為了適應這些新的形勢和新的設備,對相關規范進行一些調整非常有必要。對比舊規范和新規范,最大的改動就是加入了自鉆式旁壓儀,原規范適用于預鉆式旁壓試驗,新規范將自鉆式旁壓試驗納入其中,自鉆式旁壓試驗也得到了越來越多技術人員的重視。
關于旁壓試驗,小編帶著大家一起來看一下都有啥知識點。
1、何為旁壓試驗?
旁壓試驗(Pressuremeter Test):
在鉆孔中,通過對測試段孔壁施加徑向壓力使地基土體產生相應變形,測得土體壓力與變形關系的原位測試方法。
2、旁壓試驗有哪幾種類型?
目前,按照將旁壓探頭放入土體中的方法進行劃分,旁壓試驗可以分為三種類型:
● 預鉆式旁壓試驗(Preboring Pressuremeter Test):利用預先成孔,將旁壓器放入孔內,通過對測試段孔壁施加徑向壓力使地基土體產生相應變形,測得土體各級壓力與變形對應關系的原位測試方法;
●自鉆式旁壓試驗(Self-boring Pressuremeter Test):將旁壓器安裝在鉆桿上,旁壓器底端安裝旋轉刀具,鉆進時隨之進入土層預定深度,停鉆后進行試驗,通過對測試段孔壁施加徑向壓力使地基土體產生相應變性,測得土體各級壓力與變形對應關系的原位測試方法;
●壓入式旁壓試驗:無需預鉆孔,采用靜壓的方式,將探頭壓如土層中,然后對探頭進行加壓測試。
3、旁壓試驗的適用范圍有哪些?
預鉆式旁壓試驗
適用于黏性土、粉土、砂土、殘積土和碎石土,有經驗時可用于極軟巖和軟巖。
自鉆式旁壓試驗
適用于軟土、軟塑~可塑狀的黏性土以及粉土和砂土。
4、旁壓試驗的數據有何用途?
旁壓試驗測得的數據可用于:
● 粘性土稠度狀態和砂土密實度劃分
●地基承載力計算
●樁基礎承載力計算
●地基變形計算
5、旁壓試驗相關名詞有哪些?
● 初始壓力(initial pressure)
旁壓測量腔安置到試驗位置,待旁壓測量腔膨脹接觸到孔壁且擾動土體回復到接近原始狀態所對應的土壓力值。
● 臨塑壓力(critical pressure)
旁壓試驗曲線直線段終點所對應的壓力值。
● 極限壓力(extreme pressure)
旁壓試驗曲線上臨塑壓力之后曲線段的垂直壓力軸漸近線所對應的壓力值。
● 旁壓模量(modulus of pressuremeter)
根據旁壓試驗的壓力與體積或唯一曲線的直線段斜率計算獲取的地基土的變形參數。
● 泊松比(Poisson’s ratio)
巖土體在彈性范圍內軸向受力時,橫向應變與軸向應變的比值。
6、旁壓試驗的儀器有哪些?
01 梅納旁壓儀
最經典的預鉆式旁壓儀
旁壓試驗于1933年起源于德國,由Kogler發明,最初是在鉆孔內進行側向載荷試驗的儀器,也就是最早的單腔式旁壓儀雛形。1957年,法國工程師路易斯-梅納研制成功三腔式旁壓儀。
梅納旁壓儀的特點
● 由控制單元、管路和三腔探頭構成
● 符合:ISO 22476-4 和 ASTM D-4719-00 標準
● 容積量程:800cm3
● 壓力調節閥量程:0~2.5MPa;0-6MPa;(進行軟巖測試時,可選配10MPa的壓力表)
● 管線:同軸或雙路管線,柔韌,高壓作用下變形小,連接探頭和控制單元
● 探頭:三腔探頭,中心腔(施加水壓),兩頭保護腔(施加氣壓),通過差壓調節閥使三個腔體的壓力達到平衡,確保測量腔為一個真實的圓柱體變形。
● 數據可以人工讀取或通過GeoBox數據采集儀自動采集
● 試驗數據可以使用GeoVision軟件進行分析處理
02 自動控制梅納旁壓儀
GeoPAC
它是市場上第一款完全自動并按操作者設定步驟自主進行所有不同試驗步驟的梅納旁壓儀。對操作者而言,GeoPAC? 使整個試驗過程變得更加容易控制,增強了試驗成果的可靠性,而且降低了試驗準備時間。獨創性的系統,提供了梅納旁壓試驗所必須的兩套在物理上完全分離的管路循環系統:氣和水(獨創設計,市場上從未出現過)。得益于水路循環系統的工藝水準,系統對水的體積的控制精度達到了無與倫比的程度。
GeoPAC規格
● 尺寸:1000*380*340mm
● 重量:45kg(空置時)
● 最大氣壓:70 巴
● 電源需求:9~18VDC
● 容積計量程:約1200cm3
03 高壓自動控制旁壓儀
HyperPAC
HyperPAC? 高壓自動控制旁壓儀,它由 GeoBOX? 驅動。HyperPAC? 是為了在巖石和非常硬的地層中完成高壓試驗而開發設計的。它是市場上第一款完全自動并按操作者設定步驟自主進行所有不同試驗步驟的旁壓儀。對操作者而言,HyperPAC? 使整個試驗過程變得更加容易控制,增強了試驗成果的可靠性,而且降低了試驗準備時間。
HyperPAC? 技術規格
● 尺寸:1000*380*340mm
● 重量:40kg
● 最大液壓:250或500巴
● 電源需求:9~18VDC
04 劍橋徑向旁壓儀(RPM)
壓入式旁壓儀
顧名思義,壓入式旁壓儀是采用靜壓的方式將探頭壓入土層中的。這種方法的一個特殊情況是錐體旁壓儀(CPM),它由一個截面積15cm2的圓錐體與旁壓儀相連,直徑與旁壓儀相同。材料擾動對兩者都有影響,并且通過此加載路徑方式,唯一可獲得的參數是土體的極限壓力。該方法可快速測試任何錐體探頭能壓入的土體。該方法最吸引人的地方是既能做剖面分析,又能直接測量土體強度及剛度。
徑向旁壓儀技術規格
● 直徑,長度:46mm ,900mm
● 擴展長度:255mm
● 長徑比:5.5:1
● 額定壓力:10MPa,100bars
● 最大壓力:12MPa,120bars
● 位移量測:3橋接應變測量的懸臂彈簧在同一個水平面上。輸出為薄膜半徑的函數。
● 應變范圍:每個位移器都有一個變化的范圍,即沿49mm的鏜孔向外膨脹直徑的45%,體積膨脹約80%。
● 壓力量測系統:孔下薄膜壓力測量原件
● 膨脹法:壓縮氣體和手工穩壓器
● 孔下電子元件:插件包括放大器、電壓調節和類似數字轉換組件
● 分辨率:壓力0.1kPa /1微米 (應變相當于2.1x 10-5),剪切模量相當于實測4GPa
05 劍橋自鉆式旁壓儀(SBPM)
自鉆式旁壓儀的探頭是一個微型掘進機,有鉆機提供動力,帶動探頭上的鉆頭旋轉鉆進,到達測試深度以后,對探頭施加壓力膨脹,對周圍的土體進行測試。自鉆式旁壓儀采用傳感器測量施加到土體上的壓力以及土體發生的變形,精度非常高。而且探頭上還帶有孔隙水壓力傳感器,可以測量孔隙水壓力,進而可以得到更多的參數。
自鉆式旁壓儀技術規格
● 安裝方式:自鉆式
● 初始直徑:83-89mm,因配置而異
● 廢棄土體長度:測試前需鉆進至少1米
● 位移測量系統:三個應變傳感器均勻分布在測試孔一周
● 位移測量分辨率:小于1μm
● 壓力測量分辨率:0.1kPa
● 最大膨脹:比儀器靜止時直徑大15%
● 最大工作壓力:10MPa
06 TEXAM手動加壓旁壓儀
TEXAM旁壓儀是評價多數巖土工程問題的可靠而經濟的試驗設備。模塊化設計,手動加壓。它被用來在現場按常規要求做不同深度的荷載試驗。這種由Louis Menard發展起來的試驗方法,已經得到良好證明。它被用來解釋試驗結果,從而分析計算出以下參數:
● 淺基礎以及深基礎的承載力
● 各種基礎的沉降量
● 各種板樁和受側向荷載的樁的變形量
● 錨桿的摩擦力
TEXAM技術規格
控制裝置 | |
尺寸 | L=52cm W=31cm H=46cm |
重量 | 30kg |
最大工作壓力 | 10000kPa |
加載器能力 | 10ton |
加載器重量 | 28kg |
探頭 | |||
直徑 | 44mm(AX) | 60mm(BX) | 70mm(NX) |
長度 | 84cm | 70cm | 70cm |
重量 | 4.5kg | 4.3kg | 6.4kg |
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