岩土工程勘察之扁铲侧胀试验课件

4.8扁铲侧胀试验1.概述2.基本原理3.试验的仪器和设备4.试验方法与技术要求5.成果整理及应用6.工程实例目录扁铲侧胀试验(TheFlateDilatometerTest,简称DMT)最早是1980年由意大利人SilvanoMarchetti发明的一种原位测试的方法，在我国，越来越多的单位开始使用扁铲侧胀试验进行岩土工程勘察。扁铲侧胀试验是利用静力或锤击动力将一扁平铲形测头贯人土中，达到预定深度后，利用气压使扁铲测头上的钢膜片向外膨胀，分别侧得膜片中心向外膨胀不同距离(分别为0.05mm和1.10mm这两个特定值)时的气压值，进而获得地基土参数的一种原位试验。可用于土层划分与定名、不排水剪切强度、应力历史、静止土压力系数、压缩模量、固结系数等的原位测定。扁铲侧胀试验适用于一般粘性土、粉土、中密以下砂土、黄土等，不适用于含碎石的土等。1.概述扁铲测头其实是一个不锈钢钢板，在钢板的一侧安装了一片平坦的圆形钢膜，扁铲测头通过一条气电管路连接着在地表的侧控箱，气电管路穿过贯人设备的探杆到达测头，连续地传输气压和电信号。测控箱通过气压管和一个气源相连接，以提供气压使膜片膨胀，测控箱由一个压力调控器，压力计，信号发生器和排气阀组成。可以使用常用的贯人设备把扁铲测头压人土内，一般可以使用静力触探设备贯入。试验由贯人扁铲测头开始，在贯人至某一深度后暂停，通过测控箱操作使膜片充气膨胀.在充气鼓胀过程中，得到如下两个读数:(1)A读数，膜片距离基座0.05mm时的气压值;(2)B读数，膜片距离基座1.10mm时的气压值。另外，在到达B点之后，通过测控箱上的气压调控器释放气压，使膜片缓慢回缩到距离基座0.05mm。时，可读取C读数。2.基本原理然后，测头继续往下贯人至下一试验深度(试验点间隔通常是取20cm)。在每一试验深度，都重复上述试验过程，读取A,B(有时包括C)读数。考虑到膜片本身的刚度，根据试验前后得到的标定值△A,△B来对它们进行修正，以计算p0、p1、p2。p0为膜片在基座时土体所受的压力;p1为膜片距离基座1.10mm时土体所受的压力，p2为膜片回缩到A点(距离基座0.05mm)时土体所受的压力，然后由p0、p1、p2值可获得4个扁铲试验中间参数:材料指数ID、水平应力指数KD、孔隙水压力指数UD和扁铲模量ED。这些参数经过经验公式计算，可以得到一些土性参数，如静止侧压力系数K0、超固结比OCR、不排水抗剪强度cu侧限压缩模量M和砂土内摩擦角等。当进行扁铲消散试验时，还可以对土的水平固结系数ch、水平渗透系数kh进行估计。扁铲洽测头测控商箱气压夕源贯入宜设备3.试验散的仪捧器和款设备扁铲突测头1.扁铲考测头丘和弹歪性钢驰膜扁铲乌测头潜的外沃观尺垫寸为95瓶mm宽,1幻玉5m允m厚，总扁铲测头母具有价锲形杠底端配，用种以贯穿野土层好，锲掩形底怨端的刑顶角抢介于24阔-3驼2.测头还下端赠逐渐颠变薄国的区地段长50飘mm这.圆形截钢薄某膜直记径为60殊mm，正绍常厚勒度为0.斗2m陪m(在可臂能剪也坏测状头的航土层吉中，票常使盟用0.悔25厚的幻玉钢膜)，薄起膜固好定在径扁铲部测头调一个方侧面常上。2.测头善工作阳原理扁铲览的工愤作原左理就症如一储个电峰开关唯，绝恢缘垫坑将导莫体基浮座与挽扁铲(钢)体和驶钢膜给隔离痰，导美体圆手盘与盲测控脂箱电洲源的亭正极局相连倾，而碌膜片辅通过舟地面役接触梢与测严控箱客的负淡极相笼连。衔在自白然状馅态下灵，彼艇此之贸间被嚷绝缘绘体分序开，宾而当亦膜片幸受土糠压力亲作用星而向稍内收杠缩与摸导体压基座变接触盟时，拆或是月受气语压作克用使鱼膜向泻外鼓闹胀，猾钢柱恐在弹醒簧作恨用下名与导痰体基解座接刺触时阔，则柴正负辆极接送通，郑蜂鸣古声响私起;当膜躲片处帜于中套间位仪置时怨，正茎负极仅不能灰相通游，因事此不礼会有锦蜂鸣关声。在进薪行DM偷T试验腊时，番当扁尊铲贯述人土尽层，羽膜片商受土歪压力纽奉的作梨用向尽里收盟缩，艺膜片辨与导鱼体基牵座接崇触，浑蜂鸣席声响库起。当到袖达试之验位帽置，辫操作腿人员书开始删向内鉴充气零，在齿一段进时间撕内，劲膜片萌仍保弹持与继基座泉接触(蜂鸣撕声不闹断)。当票内部殖压力右达到刮与外判部压接力平诉衡时端，膜压片开麦始向根外移抢动并挪与基喷座脱寻离(蜂鸣泼声停久止)，蜂懒鸣声锈停止怒，提滚醒操味作者欣读取A读数倍。继续援向内痛充气防加压丹，膜肃片继构续向瓜外移眼动，膜片摩中心之向外晚移动呼达到1.细10绞mm时，钢柱饮在弹及簧作功用下胡与导势体基肢座底顷部接触单时,则正框负极眨接通邀，蜂坚鸣声扑再次响起粒，提霉醒操弃作者读记录B读数信。测控毯箱,候一耻般包忌括两锁个压双力计克(也担有采辫用一众个压童力计药)、啦与压闸力源纯的连卫接口矛、与泼气电铅管路判的连境接口蝴、接律地电雨缆接朴口、误检流肌计和元蜂鸣服器(盘由扁桑铲测盈头电团路的位闭合恶决定剂是否排发出攻响声淡，这浸样，狂蜂鸣刘器可拜以有本效地椅提示爽电路治的闭顷合与堵否，奋促使蜂操作朗者可铲以确菠定A券,魂B,纠C励读数色的时低机)腰，另进外还膜有排返气阀适，统条能够驳顺利挣排泄堡气体撇。来林控制滤气体请的流橡量，广并使盗侧试竖系测控麻箱扁铲裁侧胀证试验摄用高架压钢殃瓶的转高压丘气作股为气断压源止，气老体必素须是筝干燥怎的空渗气或机氮气拴。一弹只充僻气15讨MP土a的10察L气瓶何，在螺中密辨度土学中做25茂m长管亭路的跃试验耐，一贫般可克进行巾约10套00个测师点，肤约20饰0m。耗暑气量火随土弹质密款度和茎管路祥增长延而增覆加，咬因此痰，在倍试验唇前，嫌应先缠检查祖气量习是否斑充足木，以呆免在裙试验困中途疫更换洗气源番。气压腐源贯人炎设备畜是将关扁铲蕉测头耕贯人伞预定床土层速的机模具.通常通采用伸的有她静力努触探锻机具蓄、标鹿准贯齿入试者验锤娇击机前具和绢液压偷钻机阳机具框等。桐在一得般土渣层中喘。通芝常采写用静.力触含探机猪具，盛而在遮较坚周硬的村粘性联土或励较密讲实的拌砂土茂层，纤可以听采用冈标贯购机具听来替灿代。蝇锤击义法会泻影响冶试验许精度临，CP骨T设备皱较为察理想仆，应箭优先辩选用滑。试垃验中齿的贯线人阻寇力是锋很有辜用的虹数值努，可浮用以娱确定睡如砂德土摩趁擦角死等土虾工参打数，若采共用CP弯T机具敬贯人稻时，贯人制速率烈应控教制在20睁cm卡/m参in。贯入腊设备一、稀钢膜肺的标番定二、歼试验棚前期项准备猴工作三、归测试唤过程四、厉消散离试验五、击注意重事项4.试验蚁方法象与技勒术要机求钢膜谎的标献定就赢是为秃了克椒服膜弦片本书身的志刚度膛对试病验结浴果的丑影响遣，通摔过标肆定，翅可以填得到拐膜片论的标承定值旗△A和△B，可勉用于偏对A、B、C读数郊进行搞修正赛。标洲定必边须做为两次肥，一猛次为拖试验厨前标宰定.另一哑次为幸试验恋后标饼定.并检掘查前粉、后烧两次并标定之值的为差别幅，以本判断蹦试验化结果站的可济靠性纯。在空书气中糊大气宏压力纺下，获因为崖膜表膝面本洪身有府微小胸的向盖外的容曲率随，自遗由膜巨片的按位置徐处于环在A、B之间沿的某幻玉个位椅置(即介崇于距扑基座0.体05剑-1毯.1味mm老)。△A是使腹膜片坦从自肯由位糠置回供缩到纯距离氏基座0.姜05挑mm灰(A位置)时所采需的倾压力;而△B是使伍膜片俭从自团由位农置到B位置球时所半需的平外界岗压力竹，此胖时为马张力哄。一、倚钢膜男的标候定1.试验史若采盲用静因力触坑探设胶备贯拣人扁吃铲测拘头，纷应先咳将气粮电管娱路贯替穿在怠探杆像中。员在贯员穿时落，要洲拉直住管路刻，让骂探杆今一根盗根沿者管路慎滑行租穿过完为好选，尽秧量减呆小管逢路的壶绞扭哲和弯夺伤倘饱若用晚钻机圆开孔割锤击改贯人主扁铲灵测头捷，气谷电管杜路可交不贯部穿钻驶杆中傅，而琴采用殊按一共定的锐间隔依直接搁用胶蚊带绑旺在钻波杆上漠。2.气电各管路朱贯穿盾探杆古后，敲一端呜与扁穗铲测权头连猪接。牵然后饱通过播变径烧接头右，拧勤上第岩一根驱探杆誉，待类侧试州时一书根一扛根连献接(若管宋路绑差在钻订杆上都，须拢将管萍路从仪第一盖根钻剖杆的区变径帐接头镰中引您出)。3.检查句侧控录箱、府压力牙源设饱备完蔬好，柱需估招算一估下钢袍瓶气能体是驻否满叹足试弦验测掀试需球要。吐然后立彼此咸连接书上，途再将恨气电疯管路阿的另沈一端嚷跟测庭控箱蜓的测吹头插娱座连谢接。4.地线煌接到用测控方箱的怜地线久插座筑上，故另一描端夹浆到探拳杆或倡压机破的机棋座上痛。5.检查湾电路风，是从否连纪通。二、白试验殃前期险准备消工作1.扁铲宁测头疾贯人车速度洲应控肺制在2c另m/单s左右源，在惠贯入丝式过程怕中，苗排气甚阀始佛终是刷打开列的。寇当测柔头达有预定话深度姻后:(1霉)关闭派排气匹阀，悟缓慢鞋打开讲微调虎阀，锤在蜂股鸣器氧停止党响的摆瞬间侍记下淡气压委值，带即A读数;(2说)继续储缓慢裤加压微，直驻至蜂公鸣器此响时伶，记骗下气紫压值秘，即B读数;(3催)立即永打开油排气夏阀，学并关住上微喉调阀殖以防炮止膜锋片过愤分膨顶胀而服损坏镇膜片;(4职)接着薯将探究头贯钩人至热下个洒试验侧点，玩在贯旋人过稀程中寺排气掘阀始秘终打定开，烧重复耽下一队次试之验。如在铃试验贼中需杏要获每得C读数委，应数在步奇骤(3宋)中打硬开微阻排阀弦而非焰打开察排气流阀，从使其屡缓慢故降压口直至恰蜂鸣俭器停同后再宰次响气起(膜片柔离基量座为0.对05腔mm革)时，准此时禁记下卫的读暗数为C值。三、塞测试累过程2.加压热的速辰率对锣试验显的结叛果有淋一定供影响链，因聚而应症将加惧压速南率控禾制在芽一定惭范围豪内。A值应晴控制涛在15省-2晴0s之间歇测得绢，而B值应蓝在A值之派后的15属-摧20魄s之间照获得,C值在B值后判约1郑mi订n获得蓬。这日个速阿率是肾在气震电管臣路为25劳m长的器加压键速率破，对萌大于25鸽m的气瘦电管凶路，自可适接当延长强。3.试验塞结束蠢后，据应立见即提孔升探落杆，脚从土怀中取塞出扁花铲测衫头，软不能躬延误倚，并袜对扁含铲测添头膜彻片进询行标蜓定，物求得搬试验你后△A和△B数值源。△A和△B应在躁许用档范围尼内，条并且夸试验冻前后拉△A和△B值相状差不炊能超跃过25独kP枯a,否则贵，试很验的牵数据始不能盟使用物。三、女测试技过程DM书T消散弃试验挽方法减，试耀验过拾程中必，只景测读A值，误膜片厌没有裁扩张屈到B处。团试验流步骤艰如下:(1泽)按DM锤T试验跌程序斤贯入层到试特验深愈度，禽缓慢皮加压调并启龟动秒汤表，荣蜂鸣柱器响到时、捡读取A值并音记下夏所需庸时间t;立即歪释放何压力载回零拨，而坏不测B和C值。(2诉)分别显在时北间间购隔为0.缺5、1、2、4、8、15、30齐mi图n时重刺复上敲述步畏骤。(3汽)绘制锄压力拒值A-酸lg煮t曲线令，曲角线的坛形状绵通常塑为"S铃"型，代