《土力學(xué)與地基基礎(chǔ)(第3版)》土的壓縮試驗

實驗二土的壓縮試驗實驗室內(nèi)采用固結(jié)儀測定土的壓縮系數(shù)。（一）實驗?zāi)康?、測定試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的變形與壓力的關(guān)系，或孔隙比與壓力的關(guān)系，變形與時間的關(guān)系。2、由測得的各關(guān)系曲線計算土的壓縮系數(shù)av、壓縮模量Es、壓縮指數(shù)Cc等，測定項目視工程需要而定。本教學(xué)實驗僅要求測定各級荷載下的壓縮量，并計算壓縮系數(shù)a1-2、Es1-2。（二）實驗方法采用輕便固結(jié)儀對土樣進行側(cè)限加壓壓縮（常速法）。（三）儀器及工具1、壓縮固結(jié)儀：由環(huán)刀、護環(huán)、透水板、加壓上蓋、量表架等組成，見附*介紹部分;2、變形量測設(shè)備：百分表量程10mm，分度值為0.01mm;3、其他：秒表、凡士林、盛水盆、濾紙等。附*輕便式壓縮固結(jié)儀1、土樣容器試模，每臺儀器有兩套容器試模，每套容器分別作30cm2與50cm2兩種土樣面積試驗，土樣均為20mm。示意圖如圖一：2.單杠桿雙聯(lián)式的結(jié)構(gòu)，杠桿比例與加載順序與負(fù)荷如下表：中壓固結(jié)儀加載順序表：低壓固結(jié)儀加載順序表：還有渦輪箱體，它可以調(diào)節(jié)杠桿支點的升降，行程15mm。試驗時先將杠桿調(diào)至水平位置，當(dāng)土樣受壓下沉導(dǎo)致杠桿傾斜時，可逆時針旋轉(zhuǎn)手輪，降低杠桿支點使杠桿恢復(fù)水平狀態(tài)，以保證各級荷重的精確度。3.整機結(jié)構(gòu)圖：（輕便型的首輪在對面一側(cè)，其原理一致）1.手輪2.木臺板3.容器4.百分表（自備）5.表夾夾具6.傳壓頭7.橫梁8.平衡錘9.升降桿

10.下橫梁

11.杠桿

12.水平氣泡

13.吊鉤（1:12）

14.吊鉤（1:10）15.砝碼掛盤（四）實驗步驟1、準(zhǔn)備好試驗土樣。2、試驗前測定土樣的密度與含水量。3、取壓縮儀內(nèi)的環(huán)刀，內(nèi)壁擦抹凡士林，環(huán)刀刃口向下對準(zhǔn)制備的圓柱土樣中心，慢慢垂直下壓且邊壓邊削土樣，直至土樣伸出環(huán)刀頂面為止，用刮刀削去環(huán)刀表面多余土并修平，擦凈環(huán)刀外壁。4、在壓縮容器內(nèi)放置透水石、濾紙和下護環(huán)，將帶有環(huán)刀的試樣小心裝入護環(huán)，然后在環(huán)刀試樣上放薄濾紙、上護環(huán)、透水板和加壓蓋板，置于加壓框架下，并對準(zhǔn)加壓桿，使加壓桿與加壓蓋板中心對正。5、安裝百分表，為保證試樣與儀器上下各部分之間接觸良好，應(yīng)施加1kPa的預(yù)壓壓力，然后調(diào)整百分表，使百分度指針歸零（表的毫米指針應(yīng)控制在5-10mm之間，以保證有足夠的量程測定試樣的壓縮量）。6、加荷。按50、100、200、400（kpa）四級荷重加荷，每級荷載歷時10分鐘，即每級荷重加上10分鐘時，記測微表讀數(shù)一次，然后加下一級荷載，依些類推，直到第四級荷載施加完畢為止。7、實驗結(jié)束，移除百分表，卸掉荷載，取出并回收土樣，將透水石，環(huán)刀清理干凈。（五）實驗結(jié)果分析1、計算土樣的初始孔隙比e0:e0=（1+w0）dsρw/ρ0-1式中：e0一一土樣的初始孔隙比；ds一一土粒比重，取2.7；ρw一一4℃水的密度，1g/cm3；ρ0一一土樣的初始密度（g/cm3），試驗測定;w0一一土樣的初始含水量（%），試驗測定。2、計算各級壓力下土樣的單位沉降量sisi=∑?hi/h0式中：∑?hi一一某一級壓力pi下，土樣壓縮后的總變形量（mm）；h0i一一土樣初始高度（mm）。3、計算各級壓力pi下土樣壓縮后的孔隙比ei：ei=e0-（1+e0）si4、計算某一壓力范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)av=（ei-ei+1）/（pi+1-pi）

pi一一某一級壓力值（kPa）5、計算某級壓力范圍內(nèi)的壓縮模量EsEs=（pi+1-pi）/（si+1-si）6、繪制e-p關(guān)系曲線以孔隙比e為縱坐標(biāo)，壓力p為橫坐標(biāo)，繪制孔隙比與壓力的關(guān)系曲線。7、根據(jù)av計算式，取100~200kPa土樣的孔隙比計算壓縮系數(shù)a1-2。（六）注意事項1、先裝好試樣，再安裝量表。在裝量表的過程中，小指針需調(diào)至整數(shù)位，大指針調(diào)至零，量表桿頭要有一定的伸縮范圍，