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歐美大地 工程案例
法國APAGEO梅納旁壓儀案例分析
發(fā)布時(shí)間:2021-09-23 瀏覽次數(shù):1257 來源:歐美大地


一、概述







旁壓試驗(yàn)最早可以追溯到上世紀(jì)30年代的德國,這也是最早的單腔式旁壓儀的雛形,經(jīng)過幾代人的努力,直到1957年,由法國工程師路易斯-梅納研制成功三腔式旁壓儀。經(jīng)過幾十年不斷的實(shí)踐總結(jié)和完善,法國梅納旁壓儀是目前使用廣泛、知名度高、性能穩(wěn)定的原位測試儀器。

由于其諸多優(yōu)勢,目前國內(nèi)勘察科研單位都選用這種預(yù)鉆式旁壓儀。


二、實(shí)驗(yàn)原理


梅納旁壓儀通過外部壓力使彈性膜膨脹進(jìn)而使地基孔壁受壓而產(chǎn)生相應(yīng)的變形,測得外部壓力和孔壁形變之間的關(guān)系,即旁壓曲線,從而得到地基層的臨塑壓力、極限壓力、旁壓模量等土力學(xué)特性。

法國梅納三腔式旁壓器,探頭外徑70mm,測量腔長度230mm,容積為880cm3 ,兩端為氣腔(保護(hù)腔),中間為水腔(測量腔),這種結(jié)構(gòu)使得測量腔成理想的圓柱狀,保障測量時(shí)孔壁有效的接觸面,進(jìn)而提高測量的準(zhǔn)確性。



    
 

旁壓試驗(yàn)可理想化為圓柱孔穴擴(kuò)張課題,并簡化為軸對稱平面應(yīng)變問題。典型的旁壓曲線(壓力P—體積變化量V曲線)可分為三個(gè)階段:
●Ⅰ(初始)階段:彈性膜自由膨脹階段;
●Ⅱ(似彈性)階段:壓力與體積變化量大致呈直線關(guān)系;
●Ⅲ(塑性)階段:隨著壓力的增加,體積變化量也迅速增加。
●Ⅰ-Ⅱ階段的界限壓力相當(dāng)于初始水平應(yīng)力P0
●Ⅱ-Ⅲ階段的界限壓力相當(dāng)于臨塑壓力Pf
●Ⅲ階段末尾漸近線的壓力為極限壓力Pl
 



三、探頭選擇


●純橡膠外膜 ,低壓25 bars ,厚度為 3~4 mm,適用于黏土、粉土、沙土等軟土。

IMG_20180106_1642065.jpg - Windows 照片查看器
 


●金屬片包裹純橡膠外膜,低壓25 bars, 保護(hù)外膜免受刺穿,劃破和磨損,使用于碎石、軟巖、極軟巖的巖層。



IMG_20180106_1640146.jpg - Windows 照片查看器
 



●金屬絲帆布外膜 ,適用壓力高達(dá) 100 bars。



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四、儀器特點(diǎn)


●儀器具有自主的彈性膜約束力和綜合變形的校正;
●儀器可根據(jù)深度調(diào)節(jié)消除靜水壓差;
●拆裝簡單,運(yùn)輸方便。


五、案例分析




1、漢宜高鐵現(xiàn)場測試


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2、南水北調(diào)河南新鄉(xiāng)試驗(yàn)段


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3、某高校實(shí)地測試指導(dǎo)