浅谈快速压缩试验在工程勘察中的应用

浅谈快速压缩试验在工程勘察中的应用
【摘要】在岩土工程勘察中，压缩试验是测定土在压力作用下的变形性，是测定土在有侧限条件下孔隙比与压力的关系，是确定土的压缩系数、压缩模量及其它力学性质的一种测试方法。

快速法则是每级荷重下固结1小时的变形量，最后一级荷重除记录1小时变形量外，还记录其24小时稳定变形量。

这说明采用快速固结试验所测量的各项参数，可以达到岩土载程勘察的精度要求，满足设计所需。

【关键词】快速压缩试验;变形量;对比
0.引言
在岩土工程勘察中，压缩试验是测定土在压力作用下的变形性，是测定土在有侧限条件下孔隙比与压力的关系，是确定土的压缩系数、压缩模量及其它力学性质的一种测试方法。

土的压缩主要是在压力的作用下，由于土颗粒位置发生重新排列导致的土孔隙体积减小和孔隙水排出的结果。

目前，各单位的压缩试验多采用常规法。

常规法是每级荷重固结24小时的变形量，每个土样需96小时；快速法则是每级荷重下固结1小时的变形量，最后一级荷重除记录1小时变形量外，还记录其24小时稳定变形量，每个土样只需24小时，二者相差72小时，为三天时间。

对渗透性较大的细粒土，若计算沉降要求精度不高，且需要求固结系数时，可采用本快速固结试验法。

而在工程勘察中，由于各种原因，一般甲方要求提供资料的时间是比较急的，不允许拖延更长的时间，更不允许影响设计和施工周期，同时常规试验亦不适应当前市场经济形势的要求。

为了解决这些矛盾，作者以从事土工试验及岩土工程勘察十年的经历，根据自己积累的压缩试验的资料的对比认为，在四平地区的工程勘察中，完全可以采用快速法来完成压缩试验。

1.土试样的物理性质指标的对比
将对比试验的10组土样的物理指标表1。

本次举例的10组土样均为粉质粘土，可塑性指标为可塑～硬塑状态。

对比试验土样的物理指标表表1
2.各级压力下的变形量的对比
将两种方法各级压力下的变形量对应列入表2。

从表中可以看出，在各级压力下变形量相差较小，最小的只有0.01毫米，最大的为0.009毫米，这种的误差在工程中是在可允许的范围内的。

各级压力下变形量对比表表2
3.各级压力下孔隙比的对比
将两种方法各级压力下的孔隙对应列入表3,从表中可以看出,二者数值相差最大的仅为0.008,最小的仅为0.001,这样的差值是微乎其微的。

各级压力下孔隙比对比表表3
4.压缩系数、压缩模的对比
将两种方法计算出压缩系数、压缩模量对应列入表4，从表中可以看出，一般压缩系数的差值仅为0—0.02MPa，压缩模量一般为0—0.5MPa，均属于同一压缩性土，在工程中是完全可以的。

压缩系数，压缩模对比表表4
5.沉降量计算值的对比
进行建筑物设计时，要进行地基沉降的计算。

地基沉降计算需要取得土压缩性指标。

以某工程为例，该工程中的一个建筑物座落于一个均质的粉质粘土地基土，该建筑物为条形基础，基础宽度B=1.50m，基础底面处的附加压力Pc=200kPa，该土层的压缩模量Es1-2快速法为5530kPa，慢速法为5610kPa，计算基础底面5.0m处沉降量。

沉降计算经验系数ψ=0.70
平均附加压力系数a=0.076
计算沉降公式S=ψS′=ψ(Z-Z-1-1)
(1)快速法Es计算S：S=0.70×200/5530×5000×0.076=9.62mm
(2)慢速法Es计算S：S=0.70×200/5610×5000×0.076=9.48mm
两种方法计算的沉降量差值仅为0.14mm，这在工程上完全允许的。

6.结论
根据上述的两种方法资料对比，充分说明土样在两种测试法测得的各级压力下的变形量、各级压力下的孔隙比、压缩系数、压缩模量基本接近，其差值小，有的相等，只有个别压缩模量差值稍大，但用二者的Es计算沉降量S时差值甚小。

这说明采用快速固结试验所测量的各项参数，可以达到岩土载程勘察的精度
要求，满足设计所需。

可以这样说，在四平地区的一般粘性土的快速固结试验是完全可以采用的，为在市场竞争中争取宝贵的工期。

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