1）旁压试验原理

旁压试验是将可侧向膨胀的旁压探头下放到钻孔中，由旁压仪对探头周围孔壁土体施加侧向压力，从而使其产生横向变形，这样就可以通过旁压仪器记录孔壁土体的侧向压力与侧向膨胀关系曲线（即旁压曲线），来间接得到土体的横向承载力和旁压模量的一种原位测试方法。旁压试验适用于黏性土、粉土、砂土、碎石土、残积土、极软岩、软岩等测试。

图9.13　旁压仪示意图

旁压试验实质是在钻孔中进行横向荷载试验。旁压试验设备主要由旁压器、加压稳压装置、变形测量装置几部分构成，详见图9.13。旁压试验有预钻式、自钻式和压入式3种，旁压仪分单腔式和三腔式。除提供承载力与旁压模量外，利用自钻式旁压试验可测求土的原位水平应力、静止侧压力系数、孔隙水压力及其消散时间、固结特性，以及估算土的不排水抗剪强度等。

2）旁压试验技术要求

①旁压试验点要求布置在有代表性的位置和深度，旁压仪的量测腔要求位于同一土层内。试验点的垂直间距应根据地层条件和工程要求确定，但不宜小于1m，试验孔与已有钻孔的水平距离不宜小于1m。

②预钻式旁压试验应保证成孔质量，孔壁要垂直，光滑，呈规则圆形，钻孔直径与旁压器直径应良好配合，以防止孔壁坍塌。

③加荷等级可采用预期临塑压力的1/7～1/5，初始阶段加荷等级可取小值，必要时，可做卸荷再加载试验，测定再加荷的旁压模量。

④每级压力应维持1min或2min后再施加下一级荷载，维持1min时，加荷后15，30，60s测读变形量，维持2min时，加荷后15，30，60，120s测读变形量。

⑤当量测腔的扩张体积相当于量测腔的固有体积时，或压力达到仪器容许的最大压力时应终止试验。

图9.14　典型的旁压试验p-V曲线

3）旁压试验的成果应用

旁压试验的成果主要是压力和扩张体积（p-V）曲线、压力和半径增量（p-r）曲线。典型的p-V曲线见图8.14，它可以分为3段：Ⅰ段，初步阶段；Ⅱ段，似弹性阶段，压力与体积变化量大致成线性关系；Ⅲ段，塑性阶段。

Ⅰ—Ⅱ段的界限压力相当于初始水平应力p0；Ⅱ—Ⅲ段的界限压力相当于临塑压力pf；Ⅲ段末尾渐近线的压力为极限压力pl。

根据旁压曲线直线段（Ⅱ阶段）的斜率，可确定土体的弹性变形指标——旁压模量，根据初始压力、临塑压力、极限压力和旁压模量结合地区经验，可评定地基承载力和有关变形参数。

（1）利用旁压曲线的特征值评定地基承载力

①根据当地经验，直接取用pf或（pf-p0）作为地基承载力；

②根据当地经验，取（pf-p0）除以安全系数作为地基承载力。

（2）旁压模量(www.daowen.com)

根据弹性理论，旁压模量Em，kPa，表示为：

式中　μ——土的泊松比（碎石土取0.27，砂土取0.30，粉土取0.35，粉质黏土取0.38，黏土取0.42）；

　　　Vc——旁压器量测腔初始体积，cm3；

　　　V0——与初始压力p0对应的体积，cm3；

　　　Vf——与临塑压力pf对应的扩张体积，cm3；

　　　——旁压曲线直线段的斜率，kPa/cm3。

（3）原位水平应力

旁压器弹性膜开始膨胀，孔壁刚刚开始产生径向应变时膜套外所承受的压力，即为所测求的原位水平应力σh。

（4）测求静止侧压力系数及孔隙水压力

静止侧压力系数为原位水平有效应力与有效覆盖压力之比：

式中　γ——土的重度，kN/m3；

　　　γ′——土的水下重度，kN/m3；

　　　h——试验深度，m；

　　　h1——地下水位埋深，m；

　　　h2——试验段到地下水位的距离，m；

　　　u——孔隙水压力，kPa，u=σh-σ′h。

（5）评价软土预压加固效果

自钻式旁压试验可以通过对加固前后的地基承载力、变形模量、不排水抗剪强度等指标的变化情况的评价，来检验软土预压加固效果。