固结系数的计算法
软土固结系数计算方法探讨
在室内 固结试验确 定 固结 系数 的 方法 中 ， 最早 提 出 ｄ是使 土
用 最 广 泛 的 是 Ｔ ｙｏ 提 出 的 时 间平 方 根 法 和 Ｃ ｓｇａ ｄ 出 的 ａ ｌｒ ａａ ｒｎｅ提
时间对数法 ， 这两种方法都 属作 图法。其缺点是试验初期的初始 压缩和后期的次 固结压缩 对试 验结 果影 响 较大 ， 以及在 确定 主 闻结系数计算方法 固结的起点和终点（ 图确 定）时人为 因素 干扰太 多。 作 此后有许多学者提出了一些 新 的方法 ， Ｃ）ｒ 如 （ 提出 的反弯 ｕ
ａ
一
０ ｔ
（ １
Ｉ １ｏ Ｘ ｏ
， 时间 Ｎ， 在 Ｎ＞ １ 有 ｕ ， 一
式中 ： ｖ…一 Ｃ 固结系数 ； ｕ … 超静孔压 ；
ｔ 时 间； Ｚ 一深 度。 一
删
消 去 Ｒｏ， ｌ 得 ｏ
ｆ ｒ） （ Ｙ。将 Ｕ Ｔ ）Ｕ Ｎ 一Ｔ 制 成 曲线 。这样 由 、 ｌ ｒ （ （ Ｔ ） Ｒ 和
（ ） 间对数法 、 １时 反弯点 法 、 时间平 方 根法 和三点 法的 固结 系数计算公式 ｎ表 １ 尢 ； （）司各脱法是一种 图解 法 ， ２ 其原理如下 ：
在时 间 ｔ有 ｕ（ ： ｏ — ， Ｔ） ｌ Ｘ ｒ） Ｙ ＝
＝
ｌｒａ ｈ 一维固结微分方程为 ： ＇ ｚｇ ｉ ｅ
的 室内固结 系数计算方 法， 然后再 介绍最近 出现 的几种新型计 算方 法， 并对其优缺 点进行初 步探 讨。
关键词 ： 固结 系数 ； 间对数 法； 间平方根 法； 时 时 剩余 沉降对数 法； 室内试验 ｌ 传统的固结系数计算方 法
这一条件 可解析 出最终沉降。
利用origin求固结系数的方法
在表格中的 FitLinearFindYfromX1 中，任意输入一个较大的 x 值，得出 l1 曲线上的另一个点的坐标，记为点 2，使得点 2 的纵 坐标不变，横坐标扩大 1.15 倍，得到的点记为点三，通过点 1、点 2 来确定直线 l2。同 2.1，在表格中输入点 1、点 2 的坐标，在已有 的图上画出直线 l2，如图 3。
鼠标左键单击窗口上方的 Analysis，依次选择 Fitting-Linear fitting，打开对话框，在出现的对话框中 Find Y from X 后面的小 方框中打上勾，点击 ok，就可在图片中出现拟合好的开始段直线 l1(图 3)。在表格中的最后一个标签-FitLinearFindYfromX1 中，输
Cv
=
0.848(h軈)2 t90
(1)
式中h軈为最大排水距离(cm)，因实验过程中是双向排水的，因而h軈为
在该级压力下试样稳定后的高度与试样初始高度的平均值的一半。
可以看出在求解固结系数的过程中，直线段和交点的确定
十分重要，若利用 excel 进行计算，则其功能比较单一，确定过程
Hale Waihona Puke 会有一些误差，相对而言 origin 的功能更加完善，并且操作简便。
5 南京市水利规划设计院股份有限公司 江苏南京 210016）
陕西西安 陕西西安
710075 710075
摘 要：在进行软土地基的变形分析和加固设计时， 固结系数是一个关键的参数， 目前固结系数主要是通过 在室内进行固结试验来求取，其求解方法有多种，采用最 多的是时间平方根法和时间对数法。 这两种方法均通过 作图来确定固结系数，在作图过程中人为因素影响很大。 为更加准确的求解土体的固结系数， 以时间平方根法为 例，介绍了应用 Origin 软件进行高效、准确确定固结系数 的步骤。 该方法精确度高，便于应用。
孔压静力触探(CPTU)计算软土固结系数及其在港珠澳岛隧工程中的应用-中交公规院张尧禹讲解
2、孔隙水压力静力触探概述
2.2国内外研究概况
我国在20世纪80年代后期也开始研制和使用孔压静探技术，主要限制在少数大学 和科研单位，如同济大学、中国地质大学、南京水力科学研究院以及铁道部第四勘察 设计院等，对孔压静探在实际应用方面进行了有益的探索。但由于设备、造价、操作 及规范制定落后等方面原因，孔压静探在工程界未能大范围应用。进入90年代，随着 孔压静探研究的深入和推广，我国已经能够自行研制生产出性能稳定可靠、价格经济 合理的国产孔压探头，大范围推广和使用孔压静探成为可能。
3、求解固结系数
3.3各参数的确定 （2）消散时间t50的确定
Ch
T50*r02 t50
Ir
典型归一化孔压消散曲线
3、求解固结系数
表3-2 修正后的时间因数T*(Houlsby和Teh,1988)
3.3各参数的确定 （3）时间因数T50*的确定
Ch
T50*r02 t50
Ir
国外学者Houlsby和The对软土的固结进行了大量研究工作，对软土固结的修 正时间因数T*给出了与固结度、过滤器位置等因素相关的取值方法，T*取值结果 可以通过查表获得。
Battaglio 等,1981 Jones和Van Zyl ,1981
Kavvadas ,1982 Senneset等,1982 Tumay等,1982 Gupta 和Davidson ,1986 Soares等,1987
Whittle ,1987 Houlsby和Teh ,1988 ; Teh和Houlsby ,1991 Elsworth ,1990 ,1993
最新地基沉降固结度计算案例
地基沉降固结度计算
案例
在不透水的非压缩岩层上，为一厚10m的饱和粘土层，其上面作用着大面积均布荷载P=200kPa，已知该土层的孔隙比e1=0.8，压缩系数a=0.00025kPa-1，渗透系数k=6.4×10-8cm/s。
试计算：1）加荷一年后地基的沉降量；
2）加荷后多长时间，地基的固结度U t=75%。
解：1）求一年后的沉降量。
土层的最终沉降量：
土层的固结系数：
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经一年时间的时间因数：
由下图曲线①查得U t =0.42，按U
t =S t /S ，计算加荷一年后的地基沉降量：
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2）求U t =0.75时所需时间。
由U
t =0.75查上图曲线①得T v =0.472，按时间因数的定义公式，可计算所需时间：
即，
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排水固结计算
排水固结计原始数据输入项单位袋装砂井直径d w=7cm砂井间距L=140cm砂井深度H1=2000cm加荷时间t=1E+07s土的固结系数Cv=Ch=0.0018cm²/s受压土层厚度H=3000cm砂井以下剩余土层厚度H2=1000cm土层的天然抗剪强度τf0=16kPa土的内摩擦角 υ=15度预压荷载总压力σz=100kPa安全系数 K=1.3基底压力P=120kPa第i层中点土自重应力所对应的孔隙比e0i=1.28第i层中点土自重应力和附加应力之和相对应的孔隙比e1i=1.12第i层厚度 Δhi=7m(通常堆载预压取m=1.1~1.4；真空预压取m=0.8~1.0)m=1.2砂料渗透系数kw=0.02cm/s土层水平向渗透系数k h=1E-07cm/s涂抹区土的渗透系数ks=kh/5=2E-08cm/s(不考虑井阻和涂抹作用时取S=1，考虑时取S=2)S=2一级荷载加荷量q1=60kPa二级荷载加荷量q2=40kPat0=0天t1=10天t2=30天t3=40天t=120天（1）单向压缩固结沉降计算第i层的压缩量 Δsi=(e0i-e1i)*Δhi/(1+e0i)=0.49总压缩量为S c=∑_(i=1)^n式中e0i—第i层中点土自重应力所对应的孔隙比；e1i—第i层中点土自重应力和附加应力之和相对应的孔隙比；Δhi—第i层厚度e0i和e1i从室内固结试验所得的e-σ'c曲线上查得。
（2）最终沉降S∞的计算最终沉降量 S∞=mSc=0.59瞬时沉降量 Sd=S∞-Sc=0.10荷载作用下地基沉降随时间的发展式 St=Sd+Ut*Sc=1.55（不考虑井阻和涂抹影响）瞬时加荷（砂井未打穿土层）等效圆直径 de=1.05L=147袋装砂井纵向通水量qw=kw*πd²w/4=0.769井径比 n=de/dw=21井径比 n=de/dw=21径向固结时间因数 Th=Ch*t/de²=0.86与井径比n有关的参数 Fn=In（n）-3/4=2.29与井径比n有关的参数 Fn=[n²*In（n）/n²-1]-[(3n²-1)/4n²]=2.30井阻影响 Fr=（π²H²/4）*（kh/qw）=1.28竖向固结时间因数 Tv=Cvt/H²=0.0021涂抹扰动影响 Fs=（kh/ks-1）*InS=2.77径向排水平均固结度 Ur=1-e^-8*Th/Fn=0.95综合影响参数 F=Fn+Fr+Fs=6.35竖向排水平均固结度 Uz=1-[（8*e^-π²*Tv/4）/π²]=0.19α=8/π²=0.81竖向地基总的平均固结度 Urz=1-(1-Ur)*(1-Uz)=0.96β=(8Ch/Fde²)+(π²Cv/4H²)=0.0092第一级荷载的平均加荷速率为 q'1=Δq1/Δt1=6第二级荷载的平均加荷速率为 q'2=Δq2/Δt2=4竖向排水距离 H＇=(1-aQ)H=1082.46第一级荷载固结度Ut1=q'1/Δσz*[(t1-t0)-(α/β)*e^-βt*(e^βt1-e^βt0)=0.43Q=H1/(H1+H2)=0.67第一级荷载固结度Ut3=q'2/Δσz*[(t3-t2)-(α/β)*e^-βt*(e^βt3-e^βt2)=0.25βr=8*Ch/Fn*de²=2.89482E-07Ut=Ut1+Ut3=0.68βz=π²*Cv/4*H²=4.9298E-10a=1-√βz/（βr+βz）=0.96Tv=Ch*t/H'²=0.016砂井以下土层平均固结度 U'z=1-[（8*e^-π²*Tv/4）/π²]=0.22整个土层的平均固结度 Ut=Q*Urz+(1-Q)*U'z=0.71抗剪强度 τft=τf0+Δσz*Ut*tan υ=34.7承载力P≈5.52*τft/K≈147.2地基承载力计算结果满足设计要求固结计算砂井以下土层的平均固结度计算计算预压完成后地基抗剪强度及承载力砂井范围土层平均固结度计算平均固结度计算（考虑井阻和涂抹影响）二级等速加荷（砂井打穿土层）。
土的固结及固结系数确定ppt课件
V2
eV1
1 e(
1 e1
dz)
1
z
dt时段内： 孔隙体积的变化＝流出的水量
q
dz
1
(q q dz) z
V2 t
dt
q
q
q z
dz
dt
q z
dzdt
1 e q 1 e1 t z
数学模型
饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论
仁者乐山 智者乐水
dt时段内： 孔隙体积的变化＝流出的水量
达西定律: q Aki ki k hu k u z w z
孔隙体积的变化＝土骨架的体积变化
1 e q 1 e1 t z u - 超静孔压
土的压缩性：e a'z 有效应力原理： 'z z u
a u k 2u 1 e1 t w z2
e a 'z a (z u) a u
t
t
仁者乐山 智者乐水
t=0
u0=p
u=p z =0
z u
0<t<
u<p z >0
t=
u=0 z =p
饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论
仁者乐山 智者乐水
p
排水面
z dz
H 微单元
z u
t时刻
u ：超静孔压 z ：有效应力 p ：总附加应力
u+ z =p
不透水岩层
z
u0=p
u0：初始超静孔压
0t
z=0: u=0 z=H: uz
t
0 z H: u=0
方程求解 – 边界条件
饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论
• 微分方程：
土的固结及固结系数确定
的进展情况
u-z曲线上的切线斜率反映
该点的水力梯度水流方向
渗流 Tv=0 Tv=∞
不透水 z
u0=p
思考：两面排水时如何计算？
方程求解 – 固结过程
饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论
• 双面排水的情况
排水面 H
上半部和单面排水的 解完全相同
下半部和上半部对称
基本变 量
总应力 有效应力原理 超静孔隙水压
已知
力的时空分布
数学模型
饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论
p
排水面
u ：超静孔压
H
p z ：有效应力
p ：总附加应力
u+ z =p
z
不透水岩层
土层超静孔压是z和t的函数，渗流固
结的过程取决于土层可压缩性（总排
水量）和渗透性（渗透速度）
数学模型
t
t
u k 1 e1 2u
t
wa z2
数学模型
饱和土体的渗流固结理论 - 一维渗流固结理论
仁者乐山 智者乐水
u t
k
1 e1
wa
2u z 2
u
2u
t Cv z2
固结系数:
Cv
k(1 e1 ) a w
Cv 反映土的固结特性：孔压消散的快慢－固结速度 Cv 与渗透系数k成正比，与压缩系数a成反比； 单位：cm2/s；m2/year，粘性土一般在 10-4 cm2/s 量级
Tv
m 1,3,5
Tv
Cv H2
t
为无量纲数，称为时间因数，反映超 静孔压消散的程度也即固结的程度
方程求解 – 方程的解
室内固结系数的一种推算方法
式中 半 。
［#］
图$
算例 # 中 !", $ !" 关系
6%7893:;<=3’ >%9?%%; !", 8;- !" 3; 9=% #<9 %&8D’7%
"!+
岩
土
工
程
学
报
/11/ 年
土样初始厚度为 !" # $ %%， 在第 & %’( 的厚度为 在第 )" %’( 厚度为 !* # +!， 在此期间平均高 !$ #$ %%， 度为 !$ # !"， 则排水距离为 ! , - # $-+ %%， 利用式 （+） 计 2* / 算得固结系数 " . , ! # -// 0 !1 3% 4 5。
所示， 试确定固结系数。
表! 6789: ! 时 间 4 %’( 1 1 算例 / 试验数据 6:5; <7;7 => ;?: /(< :@7%A9: 1 # /$ ! / # /$ * " # /$ &
图" 2345 #
!", $ !" 关系
6%7893:;<=3’ >%9?%%; !", 8;- !"
根据式 （ 0） ， 直线段的斜率为 $ "， 由直线段的斜 率可计算出固结系数： $ *" ( $ *" （)） " * * 5 (01( ! 取试验前后试样高度平均值之 $ 为排水距离， #+ "
A 5 *. A 5 .
读数 G DD . 5 AA ( 5 )* ( 5 11 ( 5 0( ( 5 .# ( 5 !* ( 5 AA ! 5 1* ! 5 (@
固结试验各项指标计算公式
固结试验各项指标计算公式固结试验是土壤力学中的重要实验之一，用于研究土壤的变形特性和固结性质。
在进行固结试验时，需要测定一系列指标来评估土壤的力学性质。
本文将介绍固结试验中常用的各项指标计算公式，以便读者更好地理解这些指标的含义和计算方法。
1. 最大干密度（γdmax）的计算公式：最大干密度是指土壤在最佳固结状态下的干密度，通常以克/立方厘米（g/cm³）为单位。
最大干密度的计算公式为：γdmax = (M / V) × (1 + w)。
其中，M为土壤的干重（克），V为土壤的体积（立方厘米），w为土壤的含水率（%）。
通过测定土壤的干重、体积和含水率，可以计算出最大干密度。
2. 最小干密度（γdmin）的计算公式：最小干密度是指土壤在最松散状态下的干密度，通常以克/立方厘米（g/cm³）为单位。
最小干密度的计算公式为：γdmin = (M / V) / (1 + e)。
其中，M为土壤的干重（克），V为土壤的体积（立方厘米），e为土壤的孔隙度（%）。
通过测定土壤的干重、体积和孔隙度，可以计算出最小干密度。
3. 固结指数（Ip）的计算公式：固结指数是指土壤的固结程度，通常以百分比（%）表示。
固结指数的计算公式为：Ip = (w2 w1) / (log10(P2/P1))。
其中，w1和w2分别为两个含水率的值（%），P1和P2分别为两个应力状态下的固结指数。
通过测定不同应力状态下的含水率，可以计算出固结指数。
4. 压缩指数（Cc）的计算公式：压缩指数是指土壤在固结过程中的压缩性，通常以百分比（%）表示。
压缩指数的计算公式为：Cc = (log10(P2/P1)) / (w2 w1)。
其中，P1和P2分别为两个应力状态下的固结指数，w1和w2分别为两个含水率的值（%）。
通过测定不同应力状态下的固结指数和含水率，可以计算出压缩指数。
5. 压缩模量（E）的计算公式：压缩模量是指土壤在固结过程中的变形模量，通常以千帕（kPa）为单位。
土的固结系数经验值
土的固结系数经验值摘要：一、土的固结系数定义及重要性1.定义介绍2.工程应用中的重要性二、固结系数经验值概述1.我国相关规范和标准2.常用经验公式及其适用范围3.影响固结系数的主要因素三、固结系数经验值的工程应用1.在地基基础设计中的应用2.在土方工程中的应用3.在基础处理与加固工程中的应用四、固结系数经验值的局限性及发展前景1.经验值在实际工程中的局限性2.发展趋势及研究方向正文：土的固结系数是指在一定压力下，土体孔隙体积压缩至某一程度所需的时间。
固结系数是评价土体固结性能和地基承载力的重要参数，对于工程设计和施工具有重要意义。
本文将详细介绍土的固结系数经验值的相关内容。
一、土的固结系数定义及重要性固结系数是土体固结性能的一种表征，表示土体在压力作用下，孔隙体积压缩至某一程度所需的时间。
固结系数愈小，表明土体愈快地达到预定的固结程度，地基的承载能力就愈高。
因此，准确地获取固结系数值，对于地基基础设计、土方工程以及基础处理与加固工程等具有十分重要的意义。
二、固结系数经验值概述我国在土的固结系数的研究和应用方面已经取得了一定的成果，相关的规范和标准为工程实践提供了依据。
固结系数经验值通常采用经验公式进行估算，例如我国《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) 中推荐的固结系数计算公式。
此外，还有其他经验公式，如太沙基公式、摩尔坎宁公式等，各有其适用范围。
三、固结系数经验值的工程应用固结系数经验值在工程应用中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.在地基基础设计中，根据固结系数经验值可以评估地基的承载能力，为设计提供依据；2.在土方工程中，根据固结系数经验值可以预测土体的压缩变形，指导土方填筑和开挖；3.在基础处理与加固工程中，根据固结系数经验值可以评估加固效果，指导工程实施。
四、固结系数经验值的局限性及发展前景虽然固结系数经验值在工程应用中具有一定的指导意义，但受土的性质、应力条件、施工工艺等因素的影响，经验值在实际工程中存在局限性。
《固结度计算例题》
整理课件
整理课件
求：加荷开始后120d 受压土层之平均固结度（不考虑竖 井井阻和涂抹影响）。
整理课件
t1=10
t2=30
t3=40
整理课件
解题：
对逐渐加载条件下的竖井地基平均固结度的计算， 规范采用的是改进的高木俊介法
（该公式理论上是精确解，无需先计算瞬时加载条 件下的固结度，再根据逐渐加载条件进行修正，而 是两者合并计算出修正后的平均固结度，而且公式 适用于多种排水条件，可应用于考虑井阻及涂抹作 用的径向平均固结度计算）。
本题受压土层平均固结度包括两部分：径向平均固 课本
P41
结度和向上竖向排水平均固结度。按下）
n
U t i 1
q i p[T (i整T 理i 课1件) et(eT i eT i 1)]
整理课件
整理课件
固结度计算例题2
• 地基为淤泥粘土层，水平向渗透系数kh=1×10-7cm/s， Ch=Cv=1.8×10-3cm2/s，砂料渗透系数kh=2×10-2cm/s，涂 抹区土的渗透系数kh=0.2×10-7cm/s。取s=2，袋装砂井为 等边三角形排列，间距l=1.4m，深度H=20m，砂井打穿 受压土层。预压荷载总压力p=100kPa,分两级等速加载， 如下图所示。（受压土层厚度20m,袋装砂井直径 dw=70mm）
对逐渐加载条件下的竖井地基平均固结度的计算规范采用的是改进的高木俊介法该公式理论上是精确解无需先计算瞬时加载条件下的固结度再根据逐渐加载条件进行修正而是两者合并计算出修正后的平均固结度而且公式适用于多种排水条件可应用于考虑井阻及涂抹作用的径向平均固结度计算
固结度计算例题1
室内固结系数的一种推算方法
式中 半 。
［#］
图$
算例 # 中 !", $ !" 关系
6%7893:;<=3’ >%9?%%; !", 8;- !" 3; 9=% #<9 %&8D’7%
"!+
岩
土
工
程
学
报
/11/ 年
土样初始厚度为 !" # $ %%， 在第 & %’( 的厚度为 在第 )" %’( 厚度为 !* # +!， 在此期间平均高 !$ #$ %%， 度为 !$ # !"， 则排水距离为 ! , - # $-+ %%， 利用式 （+） 计 2* / 算得固结系数 " . , ! # -// 0 !1 3% 4 5。
式中
深度。相应平均固结度 %! 的计算式为
" ! . （ - &" ! ’ H ） （"） "$ " FR7 + ! &P! & "H 其中 ’ H 为时间因子， ’H P " !； ( 为排水距离； &为 ( 奇数正整数。由于级数收敛很快， 一般采用第 ! 阶即 Q
%! P ! -
随着计算机在土工试验中的应用， 为便于在固结试验 过程中采用计算机处理数据， 许多学者对一些作图方 法进行了改进， 以避免计算机处理过程中作图法带来
!32$)+1$： ?* /"*6"#’-,1’"* 1$616，10$ /"@@"* @$10"-6 &"+ $(,#2,1’*% /"$&&’/’$*1 "& /"*6"#’-,1’"* ,+$ !,6,%+,*-$’ 6 @=9 ! @$10"- ,*- A,7#"+’ 6 ! ! @$10"-， B"10 "& C0’/0 ,+$ %+,D0’/,# @$10"-6 # ?* 10$6$ 1C" @$10"-6，10$+$ ,+$ 6"@$ #,+%$ ’*$*/$6 "& 10$ @,*6@,-$ &,/1"+6 -2+’*% %+,D0’/,# /"*61+2/1’"* # ?* 10’6 D,D$+，10$ +$#,1’"*60’D "& D+’@,+7 /"*6"#’-,1’"* 6$11#$@$*1 C’10 ’16 ($#"/’17 ’6 -$($#"D$- B,6$- "* 10$ "*$6 -’@$*6’"*,# /"*6"#’E -,1’"* 10$"+7，C0’/0 ’6 26$- 1" D+"D"6$ , *$C @$10"- &"+ $(,#2,1’*% /"$&&’/’$*1 "& /"*6"#’-,1’"* # A0$ *$C @$10"- -"$6 *"1 *$$- 10$ 1$61 -,1, "& $,+#7 ,*- #,61 61,%$6，6" ’1 ,("’-6 10$ ’*$*/$ "& 10$ ’*’1’,# ,*- 10$ 6$/"*-,+7 /"@D+$66’"*， ,*- /,* ,//$#$+,1$ 10$ /"2+6$ "& /"*6"#’-,1’"* 1$61 # 4#5 6&)’2： /"$&&’/’$*1 "& /"*6"#’-,1’"*； 6$11#$@$*1； 6$11#$@$*16 ($#"/’17； $(,#2,1’"*
关于软土固结度的若干确定方法
av 为体积压缩系数 , H 为压缩层厚度 , e 为孔隙 ( 1 + e)
比 , K为渗透系数 , av 为压缩系数 。
3 实测沉降法
固结度 , 就是指在某一附加应力下 , 经某一时间 t后 , 土体发生固结或孔隙水应力消散的程度 。若压 缩层内 u0 为均匀分布 , 则整个压缩层 t时刻平均固结 度 U为:
林 茂等 : 关于软土固结度的若干确定方法
・1 9 ・
关于软土固结度的若干确定方法
林 茂 吕凡任
(扬州职业大学建筑工程系 江苏扬州 225009 )
摘 要 软土地基固结度是衡量软土地基处理效果优劣的一个很重要指标 。为及时了解软土 地基处理中固结度的变化 , 本文叙述了若干固结度的确定方法 , 阐明了各种方法的确定依据 , 从 而为工程建设提供参考 。 关键词 软土 地基处理 固结度
8 结论
静力触探由探杆将探头贯入土层 , 首先引起探头 锥尖以下局部土层的压缩 , 于是土对锥尖产生阻力 。 由于贯入力超过土的阻力 , 土体让出探头体积部分 , 土又向探头周边挤压 , 土体主要受到压缩变形 , 压力 来自探头锥面的法线方向 , 所以单桥静力触探所测出 的比贯入阻力 P s 和压缩模量 E s 在测试机理上是相近 的 , 因而两者呈线性关系 , 利用两者的线性关系便可 以在静力触探比贯入阻力和压缩模量之间建立相关经 验公式 , 从而可直接通过经验公式用比贯入阻力求出 相应的土层压缩模量 。文献 [ 3 ]、 [ 4 ] 做了大量的 统计对比研究 , 得出了不同土质的压缩模量与静力触 探比贯入阻力的经验公式 , 利用经验公式可求得土层 压缩模量 E s , 而 E s = ( 1 + e0 ) / av , 在初始孔隙比 e0 的基础上求出压缩系数 av , 从而可得到固结系数 Cv , 最终根据公式 ( 1 ) 求出固结度 。但不同土质压缩模量 与静力触探比贯入阻力的关系公式需进一步强化研 究 , 以便建立经验公式数据库 。
固结试验数据的绘图及计算
2004年第6期 矿 产 与 地 质第18卷2004年12月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第106期固结试验数据的绘图及计算①陈小金,刘云林(广东省佛山地质局实验室,广东佛山528000)摘 要:本文利用M A TLAB计算机辅助应用软件处理固结系数数据,求固结度为90%的时间,取代传统的手工绘图,减少人工处理误差,提高工作效率。
关键词:计算机应用软件;数据处理;M A TLAB软件;固结系数;拟合;多项式系数中图分类号:T P319 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2004)06-0609-02 固结系数是估计土层固结速率或建筑物的沉降速率的指标,我们常用时间对数法或时间平方根法测定,试验数据通常手工制图、计算,本文利用M A TLAB软件的强大的数据处理和制图功能,用po lyfit函数拟合测定数据R(百分表读数)、t(时间)曲线、切线(固结度<60◊时的直线段)和割线(过t=0点,斜率为切线斜率的0.8696倍的直线),绘图并计算曲线和割线的解t90(固结度为90◊的时间)。
1 软件运行环境利用M A TLAB软件进行数据处理的计算机必须具备486DX以上PC兼容机,且有8M B内存。
安装W indow s95系统或以上版本后,即可安装M A TLAB软件。
本文使用M A TLAB5.3版本。
2 方法介绍2.1 流程图计算流程如下:输入数据sqrt2t、R计算相邻三点的相关系数,确定切线段起点下标kn。
拟合曲线、切线和割线;绘图及求t902.2 程序sqrt-t=[t1,t2,t3,…,t n];R=[R1,R2,R3,…R n]; ◊输入数据。
kn=cvcef(sqrt-t,R); ◊确定切线起点位置。
t90=cvfit(sqrt-t,R,kn); ◊计算t90及制图。
以上可以编成一个M A TLAB函数。
其中cvcef、cvfit是自编的M A TLAB函数小程序,其程序如下:(1)cvcef函数functi on[kn]=cvcef(x,y)t0=[x′,y′]; ◊测试数据组成例向数组。
次固结系数计算
次固结系数计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：次固结系数是土力学中的一个重要参数，它反映了土样在一定固结细度条件下的固结变形特性。
在工程应用中，次固结系数的计算对土体的工程性质和稳定性具有重要意义。
下面我们来详细介绍次固结系数的计算方法和应用。
次固结系数的计算方法通常采用三种途径：实验法、经验法和理论法。
实验方法是通过原位或室内试验测得土体的固结曲线，然后根据特定的模型或曲线拟合方法来计算次固结系数。
实验法的优点是直接可靠，但需要耗费大量时间和成本。
经验法基于大量试验数据和经验公式，通过参数拟合或归纳推理的方式来计算次固结系数。
经验法简便易行，但适用范围有限。
理论法则是基于土体力学理论和数学模型，通过极限平衡、弹塑性理论等方法来计算次固结系数。
理论法具有普适性和理论支撑，但对土体性质和计算条件要求较高。
次固结系数的计算公式主要包括排水固结次固结系数和有效固结次固结系数两种。
排水固结次固结系数的计算通常采用排水试验数据，通过标定试验曲线来求取。
有效固结次固结系数则考虑了固结过程中孔隙水的渗透和排泄，是土体的实际固结系数。
有效固结系数的计算需要考虑土体的渗透性、水头变化和排水条件等因素。
次固结系数的应用在土力学和岩土工程中具有重要意义。
它不仅可以用来描述土体的固结特性和压缩性质，还可以作为工程设计和分析的基础参数。
次固结系数可以用于计算土体的水平位移、变形量和稳定性，为工程结构的设计和施工提供依据。
次固结系数还可以用于土体的可持续开发和利用，保证土地资源的合理利用和管理。
次固结系数的计算是土力学研究中一个重要的课题，它关乎土体的工程性质和稳定性。
通过合理选择计算方法和准确确定参数，可以更精确地描述土体的固结特性和行为规律，为工程实践提供科学依据。
希望本文的介绍可以帮助读者更好地理解次固结系数的计算方法和应用价值，促进土力学理论的深入发展和工程实践的创新应用。
【字数约580字】第二篇示例：次固结系数计算是土壤力学中一个重要的参数，它反映了土壤颗粒之间的紧密程度。
固结比kc
固结比kc固结比（Kc）是描述土体在压力作用下固结程度的指标，它反映了土体的压缩特性。
固结比的大小决定了土体在承受压力后的沉降量，对于工程设计、施工和土体稳定性分析具有重要的意义。
下面将详细介绍固结比Kc的概念、分类、计算方法和实际应用。
一、固结比的概念固结比（Kc）是描述土体在压力作用下固结程度的指标。
它反映了土体在压缩过程中孔隙比的变化情况，即土体在压力作用下压缩变形的大小。
固结比Kc越大，表示土体在压力作用下压缩量越大，土体的固结程度越差；固结比Kc越小，表示土体在压力作用下压缩量越小，土体的固结程度越好。
二、固结比的分类根据压力作用时间的不同，固结比可以分为瞬时固结比、短期固结比和长期固结比。
1．瞬时固结比：指土体在压力作用瞬间（0时刻）的固结比。
它反映了土体在不受压力作用下的初始孔隙比变化情况。
2．短期固结比：指土体在压力作用下短期（一般为几个月到一年）内的固结比。
它反映了土体在短期压力作用下孔隙比的变化情况。
3．长期固结比：指土体在长期（一般为几年到几十年）压力作用下达到最终固结时的固结比。
它反映了土体在长期压力作用下孔隙比的变化情况。
三、固结比的确定方法确定固结比的方法主要有室内试验和现场观测两种。
1．室内试验：通过在实验室对土样进行压力试验，测量土样在不同压力作用下的孔隙比变化情况，从而确定固结比Kc。
室内试验方法包括常规压缩试验、固结试验和渗透试验等。
2．现场观测：通过在施工现场对土体进行压力加载和变形监测，记录土体在不同压力作用下的变形量，从而确定固结比Kc。
现场观测方法包括沉降观测、水位观测和应力应变监测等。
四、固结比的实际应用固结比在工程设计和施工中有广泛的应用，下面从以下几个方面进行介绍：1．工程设计：在设计建筑物时，需要考虑地基的承载能力和稳定性。
通过确定固结比Kc，可以评估地基在不同压力作用下的沉降量和稳定性，从而进行合理的设计和优化。
2．施工过程：在施工过程中，需要对土体进行加固和处理。