固結(jié)試驗(yàn)課件講解

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)任務(wù)三固結(jié)試驗(yàn)2本試驗(yàn)的目的是測(cè)定土的單位沉降量、壓縮系數(shù)、壓縮模量、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、固結(jié)系數(shù)，以及原狀土的先期固結(jié)壓力等1.試驗(yàn)?zāi)康模喝蝿?wù)三：固結(jié)試驗(yàn)2.適用范圍：

本試驗(yàn)適用于飽和的細(xì)粒土，當(dāng)只進(jìn)行壓縮試驗(yàn)時(shí)，可用于非飽和土。3.原理試驗(yàn)是將試樣放在限制側(cè)向變形的壓縮容器內(nèi)，分級(jí)施加垂直壓力，測(cè)記加壓后不同時(shí)間的壓縮變形，直至各級(jí)壓力下的變形量趨于某一穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為止。然后將各級(jí)壓力下的最終變形與相應(yīng)的壓強(qiáng)繪成曲線，以求得壓縮指標(biāo)。3固結(jié)儀；測(cè)微表(最大量程為10mm,最小分度值0.01mm的百分表)；環(huán)刀（內(nèi)徑為6.18cm、高為2cm、面積為30cm2)；天平、含水率、密度比重試驗(yàn)設(shè)備，以及秒表、毛玻璃、圓玻璃、濾紙、蠟紙、切土刀、鋼絲鋸和凡士林等。4.儀器設(shè)備：任務(wù)三：固結(jié)試驗(yàn)45.試驗(yàn)任務(wù)三：固結(jié)試驗(yàn)

5.1試樣預(yù)處理5.1.1根據(jù)工程需要切取原狀土樣或制備所需濕度密度的擾動(dòng)土樣。切取原狀土樣時(shí)，應(yīng)使試樣在試驗(yàn)時(shí)的受壓情況與天然土層受外荷方向一致。5.1.2用鋼絲鋸將土樣修成略大于環(huán)刀直徑的土柱。然后用手輕輕將環(huán)刀垂直下壓，邊壓邊修，直至環(huán)刀裝滿土樣為止。再用刮刀修平兩端，同時(shí)注意刮平試樣時(shí)，不得用刮刀往復(fù)涂沫土面。在切削過程中，應(yīng)細(xì)心觀察試樣并記錄其層次、顏色和有無(wú)雜質(zhì)等。5.1.3擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與土總質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g，并取環(huán)刀兩面修下的土樣測(cè)定含水率。試樣需要飽和時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抽氣飽和。55.試驗(yàn)任務(wù)三：固結(jié)試驗(yàn)

5.2試驗(yàn)步驟5.2.1將準(zhǔn)備好試樣的環(huán)刀外壁擦凈，將刀口向下放入護(hù)環(huán)內(nèi)。5.2.2底板上放入下透水石、濾紙。將護(hù)環(huán)與試樣一起放入容器內(nèi)，土樣上面覆濾紙、上透水石，然后放下加壓導(dǎo)環(huán)和傳壓活塞，使各部密切接觸，保持平穩(wěn)。5.2.3將壓縮容器置于加壓框架正中，密合傳壓活塞及橫梁，預(yù)加1.0kPa壓力，使固結(jié)儀各部分緊密接觸，裝好百分表，并調(diào)整讀數(shù)至零。5.2.4去掉預(yù)壓荷載，立即加第一級(jí)荷載。加砝碼時(shí)應(yīng)避免沖擊和搖晃，在加上砝碼的同時(shí)，立即開動(dòng)秒表。荷載等級(jí)一般規(guī)定為50kPa、100kPa、200kPa、300kPa、400kPa和600kPa。根據(jù)土的軟硬程度，第一級(jí)荷載可考慮用25kPa。如需進(jìn)行高壓固結(jié)，則壓力可增加至800kPa、1600kPa和3200kPa。最后一級(jí)的壓力應(yīng)大于上覆土層的計(jì)算壓力100kPa～200kPa。65.試驗(yàn)任務(wù)三：固結(jié)試驗(yàn)5.2.5如系飽和試樣，則在施加第一級(jí)荷載后，立即向容器中注水至滿。如系非飽和試樣，須以濕棉紗圍住上下透水面四周，避免水分蒸發(fā)。5.2.6如需確定原狀土的先期固結(jié)壓力時(shí)，荷載率宜小于1，可采用0.5或0.25倍，最后一級(jí)荷載應(yīng)大于1000kPa，使e—lgp曲線下端出現(xiàn)直線段。5.2.7如須測(cè)定沉降速率、固結(jié)系數(shù)等指標(biāo)，一般按0s、15s、1min、2min、4min、6min、9min、l2min、16min、20min、25min、35min、45min、60min、90min、2h、4h、10h、23h、24h，至穩(wěn)定為止。固結(jié)穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)是最后1h變形量不超過0.01mm。當(dāng)不需測(cè)定沉降速度時(shí)，則施加每級(jí)壓力后24h，測(cè)記試樣高度變化作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)試樣滲透系數(shù)大于10-5cm/s時(shí)允許以主固結(jié)完成作為相對(duì)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。按此步驟逐級(jí)加壓至試驗(yàn)結(jié)束。注：測(cè)定沉降速率僅適用于飽和土。5.2.8試驗(yàn)結(jié)束后拆除儀器，小心取出完整土樣，稱其質(zhì)量，并測(cè)定其終結(jié)含水率（如不需測(cè)定試驗(yàn)后的飽和度，則不必測(cè)定終結(jié)含水率），并將儀器洗干凈。76.結(jié)果處理6.1按下式計(jì)算初始孔隙比：任務(wù)三：固結(jié)試驗(yàn)6.2按下式計(jì)算單位沉降量：6.3按下式計(jì)算各級(jí)荷載下變形穩(wěn)定后的孔隙比ei：6.4按下式計(jì)算某一荷載范圍的壓縮系數(shù)av：86.結(jié)果處理任務(wù)三：固結(jié)試驗(yàn)6.5按下式計(jì)算某一荷載范圍內(nèi)的壓縮模量Es和體積壓縮系數(shù)mv：上列各式中：Es——壓縮模量，計(jì)算至0.01kPa；mv——體積壓縮系數(shù)，計(jì)算至0.01kPa-1；av——壓縮系數(shù)，計(jì)算至0.01kPa-1；e0——初始孔隙比，計(jì)算至0.01；ρs——土粒密度（數(shù)值上等于土粒比重）（g/cm3）；w0——初始含水率（%）；

ρ0——初始密度（g/cm3）；Si——某一級(jí)荷載下的沉降量，計(jì)算至0.1mm/m；ΣΔhi——某一級(jí)荷載下的總變形量，等于該荷載下百分表讀數(shù)（即試樣和儀器的變形量減去該荷載下的儀器變形量，mm）；h0——初始高度（mm）；ei——某一荷載下壓縮穩(wěn)定后的孔隙比，計(jì)算至0.01；pi