實驗六------固結試驗

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上實驗六 固結試驗一、 試驗目的：固結試驗是測定土體在外力作用下排水、排氣、氣泡壓縮性質的一種測試方法。在一般情況下，土體承受三個主應力的作用，發(fā)生三相應變。壓縮試驗的目的在于測定試樣在側限和軸向排水條件下的變形和壓力、變形和時間以及空隙比和壓力間的關系，以便繪制壓縮曲線，求得土的壓縮系數aV、壓縮模量ES、，以便來判斷土的壓縮性和進行變形計算。二、實驗方法： 正常慢固結試驗、快速固結試驗。本試驗因時間關系用快速固結試驗法。三、試驗原理： 試樣裝在厚壁金屬容器內，上下各放透水石一塊，然后在試樣上分級施加垂直壓力P。記錄加壓后不同時間的垂直變形量，繪制不同荷載下垂直變形量

2、h與時間t的關系曲線；垂直變形h與相應荷載P的關系曲線；空隙比e與荷載P的關系曲線。由于試樣受金屬厚壁容器的限制，不可能產生側向膨脹，土樣只有垂直變形，故該試驗稱為側限壓縮試驗。通過記錄加壓前后土樣空隙比的變化，建立變形和空隙比的關系，然后計算地基的壓縮模量。四、儀器設備： 目前常用的壓縮試驗儀分杠桿加壓式和磅稱式兩種。本試驗用杠桿加壓式。常用型號WG1B三聯中壓固結儀、WG1C三聯低壓固結儀。1、壓縮儀（土樣面積30cm2，土樣高度2cm），固結壓力應滿足12.5、25.0、50.0、100.0、200.0、300.0、400.0、600.0、800.0、1600.0kp的等級荷載，杠桿比1

3、：12。2、測微表（最大量程為10mm、最小分辨率為0.01mm的百分表）。3、透水石 試樣上下放透水石，以便于土樣受壓后土中空隙水排除。五、操作步驟1、環(huán)刀選用 按工程需要選擇(大環(huán)刀)50cm2或(小環(huán)刀)30cm2切土環(huán)刀（本試驗用50cm2切土環(huán)刀），調整天平平衡，稱量環(huán)刀的重量m1，計算初始密度0，填入表1中。2、套切試樣前環(huán)刀內壁涂一薄層凡士林，以減少試樣與環(huán)刀壁的摩擦及對試樣的擾動。整平試樣兩端用環(huán)刀套切試樣。3、試樣制備  切取原狀土樣時刀口朝下，土層受壓方向應與天然土層受壓方向一致，并觀察土樣的層次、顏色、有無雜質等，如有雜質時取出并用余土填補空缺處，小心

4、地邊壓邊削，注意避免環(huán)刀偏心入土，將土樣修成略大于環(huán)刀的土柱，直至試樣突出環(huán)刀為止，用鋼絲鋸拉斷土樣，然后修去上下兩端余土，再修平試樣兩端表面，擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與濕土的質量m2，求得實驗前的濕密度0，立即用玻璃板將環(huán)刀兩端蓋上，防止水分蒸發(fā)。再用天平稱兩個鋁盒的重量 ，取10克左右的土樣，稱兩個鋁盒加濕土樣的重量，放在烘箱烘干8h，稱鋁盒加干土的重量,計算初始含水量W0，并將有關數據填入表2中。4、安裝試樣裝入護環(huán)，在固接儀底部的透水石上放濕潤的濾紙一張，將帶有環(huán)刀的試樣刀口朝上，再放濕潤的濾紙一張，然后放上透水石和加壓蓋板，以及定向鋼球。5、固接容器和量表安裝 將裝好的固結容器

5、放在加壓框架上，對準加壓框架正中，裝上量表，并調節(jié)其可伸長距離不大于8mm，然后檢查量表是否靈敏和垂直，使百分表長針正好對準“0”字，短針對準刻度的中間（注意要將百分表活動桿提到上部再調“0”。）6、施加預壓荷載 在砝碼盤上加預壓荷載1kp（此時試樣所受壓力約1kpa），檢查試樣與儀器上下各部件之間接觸是否良好，如果良好則表針轉動，然后微調表盤，使長指針對準零點方便計算。7、施加第一級荷載并測讀壓縮量 工程上加載大小與級數根據土質實際情況需要確定。本次實驗采用常規(guī)實驗確定用12.5、25、50、100、200、300 、400kpa等四級荷載順序加壓。施加第一級荷載P1=12.5kp

6、a，注意加砝碼為吊盤+0.319kg+0.637 kg要輕放，避免發(fā)生沖擊，在加荷的同時開動秒表，記錄表讀數。根據SD128-84土工試驗規(guī)程，加荷后按下列時間順序記錄表讀數，工程上加載為時間24h，教學試驗受時間限制可選擇1min、2min、3min、 4min、5min、 6min、7min、8min 9min、10min所對應的百分表的讀數，并填入表3中，卸下第一級荷載，按裝荷載的相反順序取出土樣。8、根據上述施加一級荷載的步驟施加P1=12.5kpa (吊盤+0.319kg)P2=25kpa (吊盤+0.319kg+0.637kg)P3=50kpa (吊盤+0.319kg+0

7、.637kg+1.275kg）)P4=100kpa（吊盤+0.319kg+0.637kg+1.275kg+2.55kg）；P5=200kpa（吊盤+0.319kg+0.637 kg+1.275kg+2.55kg+2.55kg）；P6=300kpa（吊盤+0.319kg+0.637 kg+1.275kg+2.55kg+2.55kg+5.1kg）P7=400kpa (吊盤+0.319kg+0.637 kg+1.275kg+2.55kg+2.55kg+5.1kg+5.1kg)等各級荷載，并記錄壓縮量填在表3中。9、實驗結束，迅速拆除儀器各部件，將環(huán)刀中的試樣取出，洗凈環(huán)

8、刀放到規(guī)定的地點。五、試驗數據的記錄和資料整理（注意單位要統一）1、基本數據：試樣面積S=50cm2 給定土粒比重Gs=2.70（g/cm3） 試樣初始高度h0=20mmw=1g/cm32、計算試樣初始空隙比e00初始密度， w0初始含水率 3、試樣顆粒凈高hs（mm）4、計算各級荷載下壓縮穩(wěn)定后的空隙比eihi某一級荷載下土樣變形量（i-0）mm，（i-0）百分表終讀數減去某一級荷載下的百分表初讀數5、計算壓縮系數ai某級荷載后（下一級）壓縮穩(wěn)定后的空隙比pi某一級荷載值(kpa) pi+1對應于 時的荷載值(kpa) 6、計算壓縮模量Esi     

9、含水率計算表： 表1實驗日期盒身編號盒蓋編號鋁盒重量g0 (g)鋁盒加濕土的重量 g1 (g)鋁盒加干土的重量g2 (g)含水重量g1_g2 (g) 含水率W%(g1-g0)/(g2-g0)平均含水率W%2014/1/8A544A54422.532.331.11.213.9514.362014/1/8A401A40122.432.531.21.314.77  密度計算表： 表2   實驗編號環(huán)刀+濕土的重量g環(huán)刀本身的重量g環(huán)刀體積濕密度g/cm3cm31150.355501.906固結實驗變形記錄表： (初始讀數為9.00mm) 表3荷載（kpa）12.5255

10、010020030040010min（mm）8.98.778.187.46.976.456.15卸荷后回彈(mm)6.536.446.386.326.256.226.17固結實驗計算表 (e0=0.62) 表5荷載P（kpa）試樣顆粒凈高度hs(mm)土樣變形量(mm)試樣顆粒實際高度(mm)空隙比ei壓縮系數ai壓縮模量Esi壓縮指數Cc回彈指數Cs12.5200.119.90.610.000752147.70.007925200.2319.770.60.000841904.80.0350.02450200.8219.180.550.00191811.50.15870.016100201.618.40.490.001261182.50.20980.016200202.0317.950.460.000354171.40.11570.019300202.5517.450.410.000423357.10.23910.014400202.8517.150.390.000245791.70.19430.032 六、思考題：   1、壓縮系數a1-2和壓縮指數Cc有何作用？       答：這兩個指標可以反映土的壓縮性質。