固结试验
标准固结试验实验报告
一、实验模块土力学实验二、实验标题标准固结试验三、实验日期2023年10月15日四、实验操作者张三五、实验目的1. 了解土的固结试验原理和操作方法。
2. 测定土的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力。
3. 分析土的变形特性，为工程设计和施工提供依据。
六、实验原理土在外荷载作用下，其空隙间的水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气泡的体积也将缩小，从而引起土体的压缩变形。
本实验采用标准固结试验方法，通过测定土样在不同压力下的变形情况，计算出土的固结参数。
七、实验仪器1. 小型固结仪：包括压缩容器和加压设备两部分，环刀（内径61.8mm，高20mm，面积30cm2），单位面积最大压力4kg/cm2；杠杆比1：10。
2. 测微表：量程10mm，精度0.01mm。
3. 天平，最小分度值0.01g及0.1g各一架。
八、实验步骤1. 按工程需要选择面积为30cm2的切土环刀取土样。
2. 在固结仪的固结容器内装上带有试样的切土环刀（刀口向下），在土样两端应贴上洁净而润湿的滤纸，放上透水石，然后放入加压导环和加压板以及定向钢球。
3. 检查各部分连接处是否转动灵活；然后平衡加压部分。
4. 横梁与球柱接触后，插入活塞杆，装上测微表，并使其上的短针正好对准6字，再将测微表上的长针调整到零，读测微表初读数R0。
5. 对土样进行分级加压，每个压力等级下固结24小时。
6. 在土样固结过程中，记录不同压力等级下的变形量。
7. 解除压力，观察土样的回弹情况，记录回弹量。
8. 重复步骤5-7，直至达到最大压力等级。
9. 将实验数据整理成表格，进行计算分析。
九、实验过程1. 实验开始前，对实验仪器进行检查，确保其正常工作。
2. 按照实验步骤进行操作，记录实验数据。
3. 在实验过程中，注意观察土样的变形情况，确保实验数据准确可靠。
4. 实验结束后，对实验数据进行整理和分析。
固结试验
的全过程，称为土 的固结。
工程实例
左部：1709年 右部：1622年 地基：20多米厚粘土
问题： 沉降2.2米，且左 右两部分存在明显 的沉降差。左侧建 筑物于1969年加固
墨西哥某宫殿
工程实例
Kiss
由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触
三、试样的制备
一、准备程序 １.土样描述：如颜色、初步分类、气味、杂物等。如有 需要，拌匀后测定土样含水率。拌匀的方法可采用将土放 于橡皮板上用木碾或碎土器碾散（切勿压碎颗粒）。对配 制含水率的土样，可先风干或烘干后碾散；
2.土样过筛：据试验所需试样数量，将碾散后土样过筛。 用于物理性试验（如液限、塑限等试验）的土样需过 0.5mm筛；力学性质试验用土样需过2mm筛；击实试验 土样需过5mm筛。过筛后土样，取筛下土用四分法或分 砂器，取出足够数量的代表性试验用土，分别装入玻璃缸 内，贴上标签；以备试验之用。对风干土，需测定风干含 水率。
室内压缩试验： 单向压缩试验
三轴压缩试验： 原位试验：载荷试验
真三轴 12 3
常规三轴 12 3
1、实验目的与原理
压缩试验的目的是获得土体体积的变化与所受外力的 关系，在一维模型中，用压缩曲线来表示。在e～p曲线 上，可得到压缩系数av，在ｅ～lgp曲线上可得压缩指数 Cc、回弹指数Cs。
固结试验的目的是获得在一定大小的外力作用下土体 体积的变化与外力作用时间的关系，在 一维固结模型中， 采用太沙基一维固结理论描述时，为压缩量与时间的关系， 得到固结系数 Cv。
中压三联固结仪 碟式饱和器
电子天平 修土刀
鼓风干燥箱
内径61.8mm环刀
固结试验指标
固结试验指标摘要：一、固结试验概述二、固结试验指标分类1.压缩指数2.回弹指数3.固结系数三、固结试验指标计算与分析1.压缩指数计算2.回弹指数计算3.固结系数计算四、固结试验指标应用1.土体性质评估2.地基设计3.工程监测与维护正文：一、固结试验概述固结试验是研究土体在垂直压力作用下体积变形和孔隙比变化规律的一种室内试验方法。
通过固结试验，可以了解土体在施工荷载作用下的变形特性、固结过程以及土体内部应力分布状况。
固结试验主要包括压缩试验、回弹试验和固结试验等。
二、固结试验指标分类1.压缩指数：压缩指数是指土体在垂直压力作用下，单位压力增量引起的孔隙比变化率。
它反映了土体在压缩过程中的变形特性。
2.回弹指数：回弹指数是指土体在卸载过程中，回弹变形与卸载压力之间的关系。
它反映了土体在卸载过程中的变形特性。
3.固结系数：固结系数是指土体在垂直压力作用下，单位压力增量引起的体积变形率。
它反映了土体在固结过程中的变形特性。
三、固结试验指标计算与分析1.压缩指数计算：压缩指数的计算公式为：压缩指数= （孔隙比变化值）/（单位压力增量）2.回弹指数计算：回弹指数的计算公式为：回弹指数= （回弹变形值）/（卸载压力）3.固结系数计算：固结系数的计算公式为：固结系数= （体积变形值）/（单位压力增量）四、固结试验指标应用1.土体性质评估：通过固结试验指标，可以评估土体的压缩性、回弹性和固结性等性质，为地基设计和工程监测提供依据。
2.地基设计：根据固结试验指标，可以合理选择地基处理方法，优化地基设计，提高地基承载力和稳定性。
3.工程监测与维护：在工程建设过程中，通过监测固结试验指标的变化，可以及时了解土体的变形状况，为工程维护和调整提供依据。
综上所述，固结试验指标在土体性质评估、地基设计和工程监测等方面具有重要的应用价值。
固结试验指标
固结试验指标
【实用版】
目录
1.固结试验的定义和目的
2.固结试验的主要指标
3.固结试验的操作步骤
4.固结试验的应用领域
5.固结试验的意义和影响
正文
【1.固结试验的定义和目的】
固结试验，是一种用来测定土壤在受到外力作用下，其结构和性质发生变化的实验。
这种试验的目的在于获取土壤在固结过程中的各种数据，以了解土壤的固结性质，并为土壤改良、基础工程、水利工程等领域的设计和施工提供科学依据。
【2.固结试验的主要指标】
固结试验的主要指标包括：固结系数、固结指数、固结密度、固结应力等。
这些指标都是通过实验过程中测量和计算得出的，能够反映土壤在固结过程中的性质变化。
【3.固结试验的操作步骤】
固结试验的操作步骤主要包括：试验准备、试验操作和试验数据处理。
试验准备阶段，需要选择合适的土壤样本，并进行土壤的物理和化学性质分析。
试验操作阶段，需要按照预定的试验方案，对土壤样本进行加压处理，并观测土壤的固结过程。
试验数据处理阶段，需要对实验数据进行整理和分析，计算出固结试验的主要指标。
【4.固结试验的应用领域】
固结试验的应用领域非常广泛，包括土壤改良、基础工程、水利工程、地质勘探等。
在这些领域中，固结试验都能够提供重要的科学依据。
【5.固结试验的意义和影响】
固结试验对于土壤工程学的研究和实践具有重要的意义。
通过固结试验，我们可以了解土壤的固结性质，为土壤改良和基础工程的设计和施工提供科学依据。
固结实验
实训六固结试验一、实训时间与课时二、实训名称与内容1、固结实验2、固结实验是将天然状态下的原状土或人工制备的扰动土，制备成一定规格土样，然后置于固结仪内，在不同荷载和在完全侧限条件下测定土的压缩变形。
三、实训目的与要求1、试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下，变形和压力或孔隙比E等指标。
和压力的关系，绘制压缩曲线，以便计算土的压缩系数 、压缩模量s2、通过各项压缩性指标，可以分析、判断土的压缩特性和天然土层的固结状态，计算土工建筑物及地基的沉降等。
四、实训场地、仪器与设备1、实训楼土工实训室2、固结仪；环刀:面积30cm2，高2cm；天平；测微表；秒表；烘箱；修土刀；称量盒；滤纸等。
五、实训步骤与方法1、实训步骤（1）根据工程要求，用环刀（50cm3）切取试样备用，并测出土样的密度、含水量、和比重。
(参见前面的试验)（2）把下护环和大的透水石放入固结容器，并放上一张滤纸。
（3）将带有环刀的试样，刃口向下小心地装入压缩容器的下护环内。
（4）再套入上护环，放上滤纸和稍小的透水石，最后放上加压盖。
（5）轻抬杠杆，将装好试样的压缩容器放在加压台的正中，使加压横梁的凹槽与加压盖的钢珠紧密结合，然后装上测微表（百分表），并预调百分表大于6mm以上，并检查表是否灵敏和垂直。
（学生在试验前应熟悉测微表如何读数。
）（6）在砝码吊盘上加相当于试样受压约为1kPa的预压荷载，使固结仪的各部分接触良好，并调平加压杠杆，然后调整测微表，使其大指针归零。
（7）卸去预压荷载，施加第一级荷载，其大小可视土的软硬程度或工程情况一般采用25、50、100、200、300、400 kPa ，或按设计要求，模拟实际加荷情况进行调整。
（8）在加荷同时开动秒表计时，按规定的时间读数，做完一级，再加下一级荷载，直至全部荷载完成。
在试验过程中，应始终保持加压杠杆的平衡。
（9）试验结束后，迅速拆去测微表，卸除砝码，取出环刀，把仪器擦干净。
固结试验
固结试验一、试验目的测定试样在完全侧限与轴向排水条件下，变形和压力的关系或孔隙比与压力关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量等。
二、试验原理土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土骨架颗粒之间相互挤密，封闭气体的体积缩小，从而引起土的固结变形。
三、试验方法1.快速固结法：规定试样在各级压力下的固结时间为1小时，仅在最后一级压力下除测记1小时的量表读数外，还应测读达压缩稳定时的量表读数，一般为24小时。
2.标准固结法：各级荷载以24小时为稳定标准，按照规定时间：6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、12 min 15s…….24h，至稳定为止。
读数计算沉降量。
四、仪器设备①三联固结仪；②环刀（高=2cm，面积=30cm2）、刮土刀、天平、秒表等。
五、试验步骤1.将环刀内侧涂上一层凡士林，刀刃相下放在土样上。
2.用刮土刀将环刀均匀压入土样，高出环刀上沿1-2mm为宜，然后用钢丝锯和刮土刀将土样两端刮平。
3.擦干净环刀外层称其质量，取贴近环刀的余土测含水率。
4.将土样放入固结容器内，试样上依次放置护环、滤纸、透水板、加压盖。
5.将固结容器放置于固结仪加压框中，安装百分表并施加1kPa预压力后百分表调零。
6.按照试验方案加初级荷载，加荷后按6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min…时间顺序读数。
7.固结稳定后，施加下一级荷载并按上述时间读数直至加荷结束。
8.试验结束后，拆除试验，清理试验仪器。
六、成果整理1.计算公式1.试验记录表i 、i 、Es 公式：0(1)e 1s d w ρ+=- 2.71s d （其中取） 0001e e i i e h h +=-∆ 0h =20mm ，i h ∆为各级压力9min 读数之差。
11i i i i i e e a p p ++-=-1is ie E a +=3.判断土的压缩性。
固结试验
七、固结试验（标准固结试验）基本原理土的压缩性是指土在压应力作用下发生压缩变形，体积被压缩变小的性能。
饱水土在压应力作用下，由于孔隙水的不断排出而引起的压缩过程称为渗透固结。
因此，饱水土的压缩试验亦称固结试验。
固结试验是将土样放在金属器内，在有侧限的条件下施加压力，观察土在不同压力下的压缩变形量，以测定土的压缩系数、压缩模量、压缩指数、固结系数、前期固结压力等有关压缩性指标，作为工程设计计算的依据。
1 本试验方法适用于饱和的粘土。
当只进行压缩时，允许用于非饱和土。
2 本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1 固结容器：由环刀、护环、透水板、水槽、加压上盖组成1)环刀：内径为61．8mm和79．8mm，高度为20mm。
环刀应具有一定的刚度，内壁应保持较高的光洁度，宜涂一薄层硅脂或聚四氟乙烯。
2)透水板：氧化铝或不受腐蚀的金属材料制成，其渗透系数应大于试样的渗透系数。
用固定式容器时，顶部透水板直径应小于环刀内径O．2～O．5mm；用浮环式容器时上下端透水板直径相等，均应小于环刀内径。
2 加压设备：应能垂直地在瞬间施加各级规定的压力，且没有冲击力，压力准确度应符合现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》GB／T15406的规定。
3变形量测设备：量程10mm，最小分度值为0．01mm的百分表或准确度为全量程0．2％的位移传感器。
3 固结仪及加压设备应定期校准，并应作仪器变形校正曲线，具体操作见有关标准。
4 试样制备应按有关标准的规定进行。
并测定试样的含水率和密度，取切下的余土测定土粒比重。
试样需要饱和时，应按有关标准步骤的规定进行抽气饱和。
5 固结试验应按下列步骤进行：(1) 在固结容器内放置护环、透水板和薄型滤纸，将带有试样的环刀装入护环内，放上导环、试样上依次放上薄型滤纸、透水板和加压上盖，并将固结容器置于加压框架正中，使加压上盖与加压框架中心对准，安装百分表或位移传感器。
注：滤纸和透水板的湿度应接近试样的湿度。
压缩(固结)试验
第七章 压缩(固结)试验
• (三)压缩试验及压缩性指标 • 1.压缩试脸 • 在试验室用侧限压缩仪(亦称固结仪)进行压缩试验，是研究土压缩
性最基本的方法。试验仪器示意图如图7. 1所示。 试验时，用金属环 刀取天然土样，并放于刚性很大的压缩环内，来限制土样的侧向变 • 形;在土样的上、下表面垫两块透水石，以便在压缩过程中土中水能 顺利排出。 由于土样受到环刀、刚性护环的约束，在压缩过程中只 能发生竖向变形，不能发生侧向变形，所以这种试验方法称为侧限压 缩试验。 • 试验时，荷载是分级施加的。直到压力增加时，土样变形几乎没有 变化为止，如此可得到土样各级荷载下的压缩量。
曲线，如图7. 3 (b)所示。从图7. 3 (b)可以看出，用半对数坐标绘制
的曲线，在后半部出现明显的直线段，这已被大量的试验所证实。
上一页 下一页 返回
第七章 压缩(固结)试验
• 3.压缩性指标
• (1)压缩系数a。对于地基土，在修建建筑物之前就存在有效自重应
力 到
e e 。建筑物修建后，地基中的应力发生了变化，增加 ，相应的孔隙比由原来的 1减少到 2 ，如图7.4
上一页 下一页 返回
第七章 压缩(固结)试验
• (二)研究土压缩性的意义 • 从工程意义上来说，地基沉降有均匀沉降和不均匀沉降之分。在不 • 均匀或软弱地基上修建建筑物时，必须考虑土的压缩性和地基变形等
方面的问题。对于道路和桥梁工程，一般来说，均匀沉降对路桥工程 的上部结构危害较小，但过量的均匀沉降会导致路面标高降低、桥下 净空减少，从而影响正常使用;不均匀沉降会造成路堤开裂、路面不 平，对超静定结构桥梁产生较大附加应力等工程问题。为了确保路桥 工程的安全和正常使用，既需要确定地基土的最终沉降量，也需要了 解和估计沉降量随时间的发展及其趋于稳定的可能性。 在工程设计 和施工中，如能事先预估并妥善考虑地基的变形而加以控制或利用， 是可以防止地基变形所带来的不利影响。
固结试验
5．如系饱和试样，则在施加第一级荷载 后，立即向容器中注水至满。 如系非饱
和试样，须以湿棉纱围住上下透水面四周， 以免水分蒸发。
6．如需确定原状土的先期固结压力时， 荷载率宜小于1，可采用0.5或0.25倍，最 后一级荷载应大于1000 KPa,使—曲线下 端出现直线段。
7．如须测定沉降速度、固结系数等指标， 一般按 15s,1min,2min15s,4min,6min15s,9min,1 2min15s,16min,20min15s,25min,30min1 5s,36min,49min,64min,100min,200min,4 00min,23h,24h,直至稳定为止。
试验结果整理
.1、按下式计算试验前土样的孔隙比：
e0
s 1 1
0
2、按下式计算各级荷载压缩稳定后，单 位沉降量：
si
hi h0
1000mm/ m
3、按下式计算各级荷载下变形稳定后的 孔隙比：
ei e0
hi h0
1
e0
3绘制压缩曲线。 4按下式计算某一荷载范围的压缩系数:
3．将压缩容器置于加压框架正中，密合传压 活塞及横梁。预加1.0KPa压力，使固结仪各部 分紧密接触，装好百分试表，并调整读数至零。
4．去掉预压荷载，立即加第一级荷载，加砝 码时应避免冲击和摇晃，在加砝码的同时立即 开动秒表。 荷载等级一般规定为50 KPa、100 KPa、200 KPa、300 KPa、400 KPa。有时可 以根据土的软硬程度，第一级荷载可考虑用25
3. 擦净环刀外壁，称环刀与土总质量，准 确至0.1g，并取环刀两面修下的土样测定 含水量。若试样需要饱和时，应进行抽气 饱和。
固结实验的实验原理
固结实验的实验原理
固结实验是一种用于测定土壤固结性质和压缩特性的实验方法。
其实验原理如下：
1. 固结性质：土壤在受到外加载荷时会发生压缩变形，固结性质是描述土壤固结变形特性的参数。
固结实验通过施加一定的垂直载荷来模拟土壤实际工程中所受的应力情况，从而测定土壤在不同压力下的压缩性质。
2. 压缩特性：土壤在受到加载荷时会发生压缩变形，这种变形可以用一组压缩曲线来表征。
压缩曲线实际上是对土壤体积压缩特性的描述，是通过对压缩试验数据进行分析和绘制得到的。
固结实验可以通过加载荷的施加及读取土壤体积变化来测定土壤的压缩性质。
实验装置主要包括一个固结设备、一个压力仪、一个变形仪、一个水分计、一个土壤测试模块和一个计算机系统等。
实验步骤如下：
1. 准备土壤样本：从采集的土壤样品中制备土壤试样，保持湿度和密实度均匀一致。
2. 实验装置设置：将土壤试样装入模具中，并紧密夯实，然后置于固结设备中。
3. 施加荷载：逐渐施加加载荷，记录载荷值和土壤体积变化。
4. 压缩变形测量：使用变形仪测量土壤试样的压缩变形。
5. 数据记录与分析：记录荷载-位移曲线和应力-应变曲线等数据。
6. 计算与分析：根据实验数据计算出土壤的固结性质和压缩特性参数，如固结度、固结模量、压缩系数等。
通过固结实验可以获得土壤的固结性质和压缩特性参数，为土壤力学性质研究、土地利用规划和工程设计提供可靠的依据。
固结试验指标
固结试验指标摘要：一、固结试验指标简介1.固结试验的定义2.固结试验的目的二、固结试验的主要指标1.固结指数2.固结速率3.固结程度三、固结试验指标的应用1.在地质工程中的应用2.在土壤改良中的应用3.在基础建设中的应用四、固结试验指标的局限性及改进方向1.指标的局限性2.改进方向正文：固结试验指标是一种用于评价固结过程的量化方法，对于研究地质工程、土壤改良和基础建设等领域具有重要意义。
一、固结试验指标简介固结试验是一种通过模拟实际工程条件，测量地基或土壤在荷载作用下的变形和应力的试验。
固结试验的目的是评估地基或土壤的固结性能，为工程设计和施工提供依据。
二、固结试验的主要指标固结试验的主要指标包括固结指数、固结速率和固结程度。
1.固结指数：反映固结过程中地基或土壤的变形特性，可通过计算固结变形量与应力增量之比得到。
2.固结速率：表示固结过程的快慢程度，通常用单位时间内固结变形量表示。
3.固结程度：衡量固结过程中地基或土壤的变形程度，可通过计算固结变形总量与总应力增量之比得到。
三、固结试验指标的应用固结试验指标在地质工程、土壤改良和基础建设等领域具有广泛应用。
1.在地质工程中，固结试验指标可用于评价岩体的稳定性，预测地质灾害的发生概率。
2.在土壤改良中，固结试验指标可用于评估改良措施的有效性，指导土壤改良工程的实施。
3.在基础建设中，固结试验指标可用于评估地基的承载能力，为设计方案提供依据。
四、固结试验指标的局限性及改进方向尽管固结试验指标在工程实践中发挥了重要作用，但仍存在一些局限性。
例如，试验结果受试验方法、设备精度等因素影响较大；部分指标难以直接反映地基或土壤的固结性能。
最新固结实验报告
最新固结实验报告
实验目的：
本次实验旨在研究土壤固结特性，通过固结试验获取土壤的压缩性参数，为工程建设提供地质依据。
实验材料：
1. 土样：取自XX工程场地的扰动样和原状样。
2. 固结仪：包括加载系统、测量系统和数据处理软件。
3. 其他辅助设备：天平、刻度尺、研钵、蒸馏水等。
实验方法：
1. 土样制备：按照标准方法制备土样，包括风干、筛选、混合和装样。
2. 初始条件测定：测定土样的初始干密度和含水率。
3. 固结仪校准：确保加载系统和测量系统的准确性。
4. 固结试验：将土样置于固结仪中，按照预定的加载速率施加垂直压力，记录土样的变形和孔隙水压力变化。
5. 数据记录：试验过程中，实时记录土样的沉降量、侧向应变和时间。
6. 结果分析：根据固结曲线，计算土壤的压缩系数、固结系数和前期
固结压力等参数。
实验结果：
1. 土样的初始干密度为1.45 g/cm³，含水率为12%。
2. 固结试验显示，土样在加载初期沉降迅速，随着压力的增加，沉降
速率逐渐减缓。
3. 根据固结曲线，计算得到的压缩系数为0.35，固结系数为0.025，
前期固结压力为50 kPa。
结论：
通过对XX工程场地土壤的固结试验分析，发现该土壤具有一定的压缩性，且在前期固结压力下表现出较好的固结特性。
建议在工程建设中，应考虑土壤的固结特性，合理设计基础和排水系统，以确保工程的稳
定性和安全性。
固结试验曲线
固结试验曲线
固结试验曲线是用于研究土壤在不同固结应力下的固结变形规律的一种实验方法。
它描述了土壤在施加固结应力后的固结过程中的应变-应力关系。
通常，固结试验曲线可以分为三个阶段：初固结、次固结和终固结。
在初固结阶段，土壤开始承受外部固结应力，体积变形较大，但随着时间的推移，变形逐渐减小。
初固结阶段的曲线呈现出一个陡峭的下降趋势。
在次固结阶段，土壤的体积变形逐渐减小，但速度较初固结阶段要慢。
此时的固结曲线会呈现出平缓的下降趋势。
在终固结阶段，土壤的固结变形基本停止，曲线呈现出平稳状态。
此时土壤已经达到了最终的固结状态。
通过固结试验曲线可以获得土壤的固结指标，如固结指数、预压力、固结系数等，这些指标对土壤工程设计和施工有重要的参考价值。
同时，固结试验曲线还可以用来评估土壤的可压缩性和固结时间等特性，对土壤的工程性质进行分析和预测。
需要注意的是，固结试验曲线的形态和特征会受到土壤类型、含水量、固结应力等因素的影响，因此在进行固结试验时需要根据具体情况选择合适的试验方法和参数设置。
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。
固结实验实验报告
固结实验实验报告固结实验实验报告引言：固结是土壤力学中的重要概念，指的是土壤颗粒在外部荷载作用下发生的沉降和变形过程。
固结实验是研究土壤固结性质和特性的一种重要手段，通过对土壤样品施加荷载并测量其沉降变形，可以得到土壤的固结曲线和固结指数等参数，为土壤工程设计提供依据。
本实验旨在通过对土壤样品进行固结实验，探究土壤的固结特性和变形规律。
材料与方法：1. 实验材料：本实验选取了一种黏性土作为实验样品。
2. 实验仪器：固结仪、压力计、变形计等。
3. 实验步骤：a. 准备土壤样品：从野外取得土壤样品，并进行干燥、筛分等预处理。
b. 制备土壤样品：将预处理后的土壤样品与适量的水混合，制备成一定含水量的土样。
c. 装样与固结：将土样装入固结仪中，施加一定的荷载，使土样发生固结。
d. 测量与记录：在固结过程中，定期测量土样的沉降量和变形量，并记录相关数据。
e. 数据处理：根据测量数据计算土壤的固结指数和固结曲线。
结果与讨论：1. 沉降量与荷载关系：通过实验测量得到的沉降量与施加荷载之间的关系曲线，可以反映土壤的固结性质。
通常情况下，随着荷载的增加，土样的沉降量也会增加，但增幅逐渐减小，直至趋于稳定。
2. 变形规律与时间关系：土样在固结过程中会发生不可逆的变形，通过测量变形量与时间之间的关系，可以了解土壤的变形规律。
一般来说，土样的变形量在初始阶段迅速增加，后期增幅逐渐减小，直至趋于稳定。
3. 固结指数与含水量关系：土壤的固结性质与其含水量密切相关。
通过实验测量，可以得到不同含水量下的固结指数，进而分析土壤的固结特性。
一般来说，含水量越高，土壤的固结指数越小，固结性越弱；反之，含水量越低，土壤的固结指数越大，固结性越强。
结论：通过本实验的固结实验，我们对土壤的固结特性和变形规律有了一定的了解。
通过测量土样的沉降量和变形量，我们得到了土壤的固结曲线和固结指数等参数，为土壤工程设计提供了重要的参考依据。
在实际工程中，合理评估土壤的固结性质对于工程的安全和稳定具有重要意义，因此固结实验在土壤工程中具有广泛的应用前景。
固结试验
按规范方法求固结系数和确定原状土的先 期固结压力 。
注意事项
1．固结试验的成果对土样是否扰动是非 常敏感的，因此，原状土样在切削过程中 必须仔细耐心，尽可能使土样的原有结构 不受破坏。但试样的切削工作也应尽快完 成，以免水分蒸发。
2．必须注意仪器的调整工作，在进行试 验前必须重点检查仪器的加压设备，加压 框架的横梁必须水平，竖杆必须垂直，各 部位必须转动灵活自由。仪器一般每年须 校正一次。
a ei ei1 pi1 pi
5、按下式计算某一荷载范围内的压缩模 量Es：
s
pi1 pi 1 ei a
si1 si /1000 1 e0
6、按下式计算压缩指数Cc及回弹指数Cs：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱCs
lg
ei ei1 pi1 lg
pi
土的压缩主要是孔隙体积的减小，所以关 于土的压缩变形常以其孔隙比的变化来表 示。试验资料整理时，可根据试样压缩前 后的体积变化求出压缩变形和孔隙比的关 系，绘制e—p曲线，也可整理成e—lgp曲 线。
试验目的和适用范围
本试验的目的是测定土的单位沉降量，以 便确定土的压缩系数、压缩模量、压缩指 数、回弹指数、固结系数以及原状土的先 期固结压力等。
本试验适用于饱和的粘性土，只进行压缩 时允许用非饱和土。
仪器设备
1．固结仪：试样面积30cm2，高度 20mm。
2．环刀：直径为61.8mm和79.8mm，高 度为20mm。环刀应具有一定的刚度，内 壁应保持较高的光洁度，宜涂一薄层硅脂 或聚四氟乙烯。
仪器设备
3. 透水石：由氧化铝或不受土腐蚀的金属 材料组成，其透水系数应大于试样的渗透 系数。用固定式容器时，顶部透水石直径 小于环刀内径0.2～0.5mm；当用浮环式 容器时，上下部透水石直径相等。
实验六------固结试验
实验六固结试验一、试验目的：固结试验是测定土体在外力作用下排水、排气、气泡压缩性质的一种测试方法。
在一般情况下，土体承受三个主应力的作用，发生三相应变。
压缩试验的目的在于测定试样在侧限和轴向排水条件下的变形和压力、变形和时间以及空隙比和压力间的关系，以便绘制压缩曲线，求得土的压缩系数a V、压缩模量E S、，以便来判断土的压缩性和进行变形计算。
二、实验方法：正常慢固结试验、快速固结试验。
本试验因时间关系用快速固结试验法。
三、试验原理：试样装在厚壁金属容器内，上下各放透水石一块，然后在试样上分级施加垂直压力P。
记录加压后不同时间的垂直变形量，绘制不同荷载下垂直变形量Δh与时间t的关系曲线；垂直变形Δh与相应荷载P的关系曲线；空隙比e与荷载P的关系曲线。
由于试样受金属厚壁容器的限制，不可能产生侧向膨胀，土样只有垂直变形，故该试验称为侧限压缩试验。
通过记录加压前后土样空隙比的变化，建立变形和空隙比的关系，然后计算地基的压缩模量。
四、仪器设备：目前常用的压缩试验仪分杠杆加压式和磅称式两种。
本试验用杠杆加压式。
常用型号WG—1B三联中压固结仪、WG—1C三联低压固结仪。
1、压缩仪〔土样面积30cm2，土样高度2cm〕，固结压力应满足、、、、、、、、、的等级荷载，杠杆比1：12。
2、测微表〔最大量程为10mm、最小分辨率为的百分表〕。
3、透水石试样上下放透水石，以便于土样受压后土中空隙水排除。
五、操作步骤1、环刀选用按工程需要选择(大环刀)50cm2或(小环刀)30cm2切土环刀〔本试验用50cm2切土环刀〕，调整天平平衡，称量环刀的重量m1，计算初始密度ρ0，填入表1中。
2、套切试样前环刀内壁涂一薄层凡士林，以减少试样与环刀壁的摩擦及对试样的扰动。
整平试样两端用环刀套切试样。
3、试样制备切取原状土样时刀口朝下，土层受压方向应与天然土层受压方向一致，并观察土样的层次、颜色、有无杂质等，如有杂质时取出并用余土填补空缺处，小心地边压边削，注意防止环刀偏心入土，将土样修成略大于环刀的土柱，直至试样突出环刀为止，用钢丝锯拉断土样，然后修去上下两端余土，再修平试样两端外表，擦净环刀外壁，称环刀与湿土的质量m2，求得实验前的湿密度ρ0，立即用玻璃板将环刀两端盖上，防止水分蒸发。
固结试验
固结试验（快速法）（一）试验目的测定试样在侧限与轴向排水条件下的压缩变形△h和荷载P的关系，以便计算土的单位沉降量S1、压缩系数a v和压缩模量E s等。
（二）试验原理土的压缩性主要是由于孔隙体积减少而引起的。
在饱和土中，水具有流动性，在外力作用下沿着土中孔隙排出，从而引起土体积减少而发生压缩，试验时由于金属环刀及刚性护环所限，土样在压力作用下只能在竖向产生压缩，而不可能产生侧向变形，故称为侧限压缩。
（三）仪器设备1．固结仪：如附图8－1所示，试样面积30cm2，高2cm。
2．量表：量程10mm，最小分度0.01mm。
3．其它：刮土刀、电子天平、秒表。
（四）操作步骤（1）切取试样：用环刀切取原状土样或制备所需状态的扰动土样。
（2）测定试样密度：取削下的余土测定含水率，需要时对试样进行饱和。
（3）安放试样：将带有环刀的试样安放在压缩容器的护环内，并在容器内顺次放上底板、湿润的滤纸和透水石各一，然后放入加压导环和传压板。
（4）检查设备：检查加压设备是否灵敏，调整杠杆使之水平。
·16·（5）安装量表：将装好试样的压缩容器放在加压台的正中，将传压钢珠与加压横梁的凹穴相连接。
然后装上量表，调节量表杆头使其可伸长的长度不小于8mm，并检查量表是否灵活和垂直（在教学试验中，学生应先练习量表读数）。
（6）施加预压：为确保压缩仪各部位接触良好，施加1kPa的预压荷重，然后调整量表读数至零处。
（7）加压观测：1）荷重等级一般为50、100、200、400kPa。
2）如系饱和试样，应在施加第一级荷重后，立即向压缩容器注满水。
如系非饱和试样，需用湿棉纱围住加压盖板四周，避免水分蒸发。
3）压缩稳定标准规定为每级荷重下压缩24小时，或量表读数每小时变化不大于0.005 mm认为稳定（教学试验可另行假定稳定时间）。
测记压缩稳定读数后，施加第二级荷重。
依次逐级加荷至试验结束。
4）试验结束后迅速拆除仪器各部件，取出试样，必要时测定试验后的含水率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
固结试验
姓名：学号：班级：
一、试验目的
测定试样在侧限与轴向排水条件下的压缩变形△h和荷载P的关系，以便计算土的单位沉降量S1、压缩系数a v和压缩模量E s等。
二、试验方法
土的压缩性主要是由于孔隙体积减少而引起的。
在饱和土中，水具有流动性，在外力作用下沿着土中孔隙排出，从而引起土体积减少而发生压缩，试验时由于金属环刀及刚性护环所限，土样在压力作用下只能在竖向产生压缩，而不可能产生侧向变形，故称为侧限压缩。
三、试验设备
1．固结仪：如附图8－1所示，试样面积30cm2，高2cm。
2．量表：量程10mm，最小分度0.01mm。
3．其它：刮土刀、电子天平、秒表。
四、试验步骤
（1）切取试样：用环刀切取原状土样或制备所需状态的扰动土样。
（2）测定试样密度：取削下的余土测定含水率，需要时对试样进行饱和。
（3）安放试样：将带有环刀的试样安放在压缩容器的护环内，并在容器内顺次放上底
板、湿润的滤纸和透水石各一，然后放入加压导环和传压板。
（4）检查设备：检查加压设备是否灵敏，调整杠杆使之水平。
（5）安装量表：将装好试样的压缩容器放在加压台的正中，将传压钢珠与加压横梁的凹穴相连接。
然后装上量表，调节量表杆头使其可伸长的长度不小于8mm，并检查量表是否灵活和垂直（在教学试验中，学生应先练习量表读数）。
（6）施加预压：为确保压缩仪各部位接触良好，施加1kPa的预压荷重，然后调整量表
读数至零处。
（7）加压观测：
1）荷重等级一般为50、100、200、400kPa。
2）如系饱和试样，应在施加第一级荷重后，立即向压缩容器注满水。
如系非饱和试
样，需用湿棉纱围住加压盖板四周，避免水分蒸发。
3）压缩稳定标准规定为每级荷重下压缩24小时，或量表读数每小时变化不大于0.005
mm认为稳定（教学试验可另行假定稳定时间）。
测记压缩稳定读数后，
施加第二级荷重。
依次逐级加荷至试验结束。
4）试验结束后迅速拆除仪器各部件，取出试样，必要时测定试验后的含水率。
五、试验记录）
固结试验记录表（快速法）
附表8－1
工程名称沙湾土样面积30cm2试验者
土样编号38 起始孔隙比e o=1.02 计算者
试验日期2003.8.12 起始高度h o=20.0mm 校核者
六、试验结果
附图8－1 固结仪示意图
1－水槽；2－护环；3－环刀；4－加压上盖；
5－透水石；6－量表导杆；7－量表架；8－试样
2．下式计算各级荷重下压缩稳定后的孔隙比ei：
式中：Gs—土粒比重；
ρw—水的密度，g/cm3；
ωo—试样起始含水率，％；
ρo—试样起始密度，g/cm3；
∑△hi—在某一荷重下试样
压缩稳定后的总变形量，其值等于该荷重
附图8－2 e～p关系曲线
下压缩稳定后的量表读数减去仪器变形量（mm）；
ho—试样起始高度，即环刀高度（mm）。
3．绘制压缩曲线
以孔隙比e为纵坐标，压力p为横坐标，绘制孔隙比与压力的关系曲线，如附
图8－2所示。
并求出压缩系数av与压缩模量Es。