扁铲侧胀试验(DMT)(dilatometer test)由意大利Silvano Marchetti教授于20世纪70年代创立。扁铲侧胀试验是将带有膜片的扁铲压入土中预定深度,充气使膜片向孔壁土中侧向扩张,根据压力与变形关系,测定土的模量及其他有关指标。该方法因能比较准确反映小应变的应力应变关系,测试的重复性较好,引入我国后,受到岩土工程界的重视。
扁铲侧胀试验最适宜在软弱、松散土中进行,随着土的坚硬程度或密实程度的增加,适宜性渐差。当采用加强型薄膜片时,也可应用于密实的砂土。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第10.8节对扁铲侧胀试验进行了规定。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第10.8.1条指出,扁铲侧胀试验适用于软土、一般黏性土、粉土、黄土和松散~中密的砂土。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第10.8.2条指出,扁铲侧胀试验技术要求应符合下列规定:
(1)扁铲侧胀试验探头长230~240mm、宽94~96mm、厚14~16mm;探头前缘刃角12°~16°,探头侧面钢膜片的直径60mm;
(2)每孔试验前后均应进行探头率定,取试验前后的平均值为修正值;膜片的合格标准为:
率定时膨胀至0.05mm的气压实测值ΔA=5~25kPa;
率定时膨胀至1.10mm的气压实测值ΔB=10~110kPa;
(3)试验时,应以静力匀速将探头贯入土中,贯入速率宜为2cm/s;试验点间距可取20~50cm;
(4)探头达到预定深度后,应匀速加压和减压测定膜片膨胀至0.05mm、1.10mm和回到0.05mm的压力A、B、C值;
(5)扁铲侧胀消散试验,应在需测试的深度进行,测读时间间隔可取1min、2min、4min、8min、15min、30min、90min,以后每90min测读一次,直至消散结束。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第10.8.3条指出,扁铲侧胀试验成果分析应包括下列内容:
(1)对试验的实测数据进行膜片刚度修正:
p0=1.05(A-zm+ΔA)-0.05(B-zm-ΔB)
p1=B-zm-ΔB
p2=C-zm+ΔA
式中,p0——膜片向土中膨胀之前的接触压力(kPa);
p1——膜片膨胀至1.10mm时的压力(kPa);
p2——膜片回到0.05mm时的终止压力(kPa);
zm——调零前的压力表初读数(kPa)。
(2)根据p0、p1和p2计算下列指标:
ED=34.7(p1-p0)
KD=(p0-u0)/σv0
ID=(p1-p0)/(p0-u0)
UD=(p2-u0)/(p0-u0)
式中,ED——侧胀模量(kPa);
KD——侧胀水平应力指数;
ID——侧胀土性指数;
UD——侧胀孔压指数;
u0——试验深度处的静水压力(kPa);
σv0——试验深度处土的有效上覆压力(kPa)。
(3)绘制ED、ID、KD和UD与深度的关系曲线。
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)第10.8.4条指出,根据扁铲侧胀试验指标和地区经验,可判别土类,确定黏性土的状态、静止侧压力系数、水平基床系数等。
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