摘 要：扁铲侧胀仪在实际土木工程中应用较为广泛，本研究在以下方面展开介绍，包括扁铲侧胀试验的基本原理等，用于指导实际土木工程。

关键词：扁铲侧胀仪;基本原则;实际工程

1.扁铲侧胀仪的介绍：

扁铲侧胀仪（DMT）是由20世纪70年代意大利学者Marchetti发明的一种原位测试仪器。DMT最好在了解渗透、消散和随后的膜膨胀过程中产生的过量孔隙压力的情况下进行速率效应的評估，测出膜片的横向位移，从而获得土中的压力值。扁铲侧胀仪的各个部件相互连接：压力源通过气压管与控制箱连接，气—电管路穿过探杆，将控制箱与扁铲相连 [1]。DMT是确定土壤参数的最流行方法之一，除了可以确定从DMT测量获得的基本结果参数之外，还可以对以前提出的DMTA和DMTC方法进行修改。在所提出的SASK方法中，土壤的导水率是通过测量随时间变化的压力α和α来确定的。有研究提出了测定导水率k的新方法的假设，所提出的方法允许确定粘土的水力传导率的可靠值。

2.与扁铲侧胀试验有关的术语介绍

土类指数ID：计算公式为ID=（P1-P0）/（P0-u0） 其中u0静水压力[2]。

ID可用于划分土类，P0与P1的差值越小，ID越小，土的类型越接近软土、粘土等;P0与P1的差值越大，ID越大，土的类型越接近砂土。水平应力指数KD：计算公式为KD=（P0-u0）/σ'v0其中σ'v0为土的有效自重压力，KD为作用在扁铲侧胀仪膜片上的水平有效应力与竖向有效应力之比，它反应了土的水平应力和土的固结及密实度，KD的值越大，反应土的固结及密实度越好[3]。

扁铲模量ED：计算公式为ED=34.7（P1-P0），扁铲试验时，由于膜片向土中扩张时的变形量非常小，因而可将膜片的变形视为弹性变形的过程，扁铲模量就是发生弹性变形的圆形膜片表面的荷载△P（即P1和P0之间的压力差）与位移s的关系，它反应了土的固结特性。

扁胀孔压指数UD：计算公式为UD=（P2-u0）/（P0-u0），孔压指数主要用于帮助土类指数一起划分土类。

3.扁铲侧胀试验与其他试验关系

1）扁铲侧胀试验与十字板剪切试验（VST）的相关关系

十字板剪切试验中的参数不排水抗剪强度Cu，即在不排水的条件因素下土能够抵抗剪切破坏的极限能力，其与扁铲侧胀试验中的参数水平应力指数KD存在着密切的联系。意大利学者Marchetti提出计算公式：Cu=0.22σ'v0（0.5KD）1.25。注：上述经验公式并不一定适用于国内，根据上海地区的扁铲侧胀试验的大量数据发现，Marchetti公式与VST的实测数据存在差异，且随着Cu的增大，差距也随之增大。但是DMT与VST之间存在关系这一点是可以确定的，不同地区可以根据当地的试验数据对公式进行修正，得到符合当地的两个原位试验之间的关系[4]。

2）扁铲侧胀试验与标准贯入试验（SPT）的相关关系

标准贯入试验中的锤击数N是土体强度等因素的综合反应，两者之间的关系式：N=2.408+4.07×10-4ED[5] 。

4.扁铲侧胀仪在实际工程中的应用

有研究根据扁铲侧胀试验结果，对土的类型分类、重量密度、约束模量、地基承载力进行了估算，并与实验室试验和其他原位试验的结果进行了对比，分析了造成结果差异的因素。结果表明，扁铲侧胀试验能更好地反映土的连续性。

在过去的几十年里，从实验室测试到现场测试已经发生了大规模的迁移，以至于今天，现场测试通常是岩土工程勘察的主要部分。特别是直推原位测试，如圆锥贯入试验和扁铲侧胀试验（DMT），是常规现场调查的快速方便的原位测试。已有研究描述了DMT及其最近的更新，特别是用于测量剪切和压缩波速度的地震膨胀仪测试（SDMT）和自动膨胀仪探针（美杜莎Test）。给出了SDMT试验结果及其在推导土壤刚度参数中的应用实例，以及用SDMT剖面校准的锚拔出试验的甲级预测结果。

同时，也有学者研究了在岩土工程测量中使用扁铲侧胀仪的可能性，参数可以从岩土工程探针应变数据开始间接测量。这项工作涉及使用真实的地球技术探针，并特别注意扁铲侧胀仪，以便评估使用扁铲侧胀仪的影响。描述了设计方法，以便检测不仅能够提高测量精度，而且能够提高分辨率和可靠性的解决方案。特别是通过理论和实验研究，研究了其位置、尺寸和安装的影响。讨论了初步试验，这些试验允许通过实验验证系统性能，并在专门设计和设置的试验台上进行了试验。

参考文献：

[1]Correlation between flat dilatometer （DMT） index with insitu bearing strength for subgrade material[J]. Japanese Geotechnical Society Special Publication，2016，2（46）.

[2]Bandyopadhyay Kaushik，Bhattacharjee Sunanda. Correlation between flat dilatometer （DMT） index with insitu bearing strength for subgrade material[J]. Japanese Geotechnical Society Special Publication，2016，2（46）.

[3]梁谊，于永堂，刘争宏，王东红，张亚.扁铲侧胀试验在黄土工程特性评价中的应用探讨[J].西北水电，2019（02）：75-79.

[4]雷磊，贾宁，徐晓青.扁铲侧胀试验在计算软黏土地基承载力的探讨[J].勘察科学技术，2018（S1）：10-14.

[5]刘升传.扁铲侧胀仪在基坑勘察中的应用[J].居业，2018（02）：15-16.

作者简介：

金嘉怡（1998-），浙江金华人，土木工程专业，本科生。