固结实验
固结试验报告
固结试验报告本次固结试验旨在研究土壤的固结性质,探究土壤的变形特性,并通过实验数据得出相应的计算结果。
本次实验采用了固结仪器进行试验,详细过程如下:一、实验器材及试样准备1. 实验器材本次实验所用器材主要包括了固结仪器、计时器、电子称、试样铸模器、振动器、干燥箱、电子天平等。
2. 试样准备本次试验所采用的试样是一种黄色粘土,原始水分含量为24%。
首先需要对试样进行筛选,选择颗粒直径小于5mm的土壤作为试样,然后将试样均匀分布于铸模器内并加以固定。
在此基础上,进行一定程度的振动作用以排除空气和水分的影响,接着进行试样的固结过程。
二、实验步骤1. 录入初始资料设置试验参数:稳定荷载、荷载持续时间。
通过实验器材输入试验参数。
计算初始试样的高度和重量。
2. 开始荷载将设定好的荷载加载到试样上。
将荷载的大小和持续时间记录并进行持续测量。
3. 停止荷载在试样充分固结之后,停止荷载。
持续测量试样的高度和重量,记录数据。
4. 卸载试样将固结后的试样从铸模器中取出。
进行理论分析并计算。
三、结果分析在本次实验中,得出了试样的高度随时间的变化曲线及固结的三种状态曲线。
通过分析曲线,我们可以得到以下结论:1. 据实验数据,试样在施加荷载之后出现了弹性变形,随后变形速度逐渐减小,经过一段时间的细微震荡,最终达到了状态恒定的平衡状态。
2. 通过试验数据,我们可得到试样的固结曲线。
由于土壤固结的过程是一个比较复杂的过程,因此我们不能得到一个非常准确的曲线,但是通过数据的计算与分析,仍可以得出一定的结论。
3. 经计算,试样的弹性模量为100Mpa,固结系数为0.3,可得到单位加荷时的固结度为0.004mm/kPa。
四、结论通过本次试验,我们能够发现土壤的固结特性,了解土壤的变形特性,得到试样土壤的弹性模量以及固结系数,并通过数据计算出单位加荷时的固结度。
同时,还可了解到试验实施的过程,熟练掌握了固结试验的技术操作方法和相关方法。
土的固结试验
土的固结实验港一黄鹏飞1103010124实验目的:本试验之目的在于测定土的沉降变形,了解土体在侧限条件下的变形与时间~压力的关系,结合其它试验指标配合计算土的压缩系数、压缩模量,确定土压缩性的高低。
基本原理:侧限压缩试验又称固结试验。
土体的固结是指土体在外力作用下,土体中的水和气体被逐渐排走,孔隙体积减小,土颗粒之间重新排列的现象。
土的固结试验是通过测定土样在各级垂直荷载作用下产生的变形,计算各级荷载下相应的孔隙比,用以确定土的压缩系数和压缩模量等。
仪器设备:1.固结容器:由环刀、护环、透水石、水槽、加压上盖组成2.环刀:高20mm,面积30cm2或50cm2;3.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。
4.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。
5.其它:开土刀、过滤纸等。
实验步骤:1、试样制备:按密度试验要求取原状土或制备扰动土土样。
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,应按规定进行抽气饱和;2、安装:在压密容器中放置好透水石和滤纸,将带有环刀的试样和环刀一起刃口向下小心放入护环,再在试样上放置滤纸和透水石,最后放上传压活塞,安装加压装置和百分表;3、调零:施加预压力使试样与仪器上下各部件之间接触,将百分表或传感器调整到零位或测读初读数,通常将百分表测距调到大于8mm;4、加载:确定需要施加的各级压力,压力等级宜为12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa 。
第一级压力的大小应视土的软硬程度而定,宜用12.5kPa 、25kPa 或50kPa 。
最后一级压力应大于土的自重压力与附加压力之和。
只需测定压缩系数时,最大压力不小于400kPa ;5、沉降记录(建议,实际操作没有按照这个执行):施加每级压力后24h 测定试样高度变化作为稳定标准,每间隔1小时变形小于0.01mm 时,作为稳定读数;测定沉降速率时,施加每一级压力后宜按下列时间顺序测记试样的高度变化。
土的固结实验报告
土的固结实验报告一、实验目的土的固结实验是研究土体在压力作用下孔隙水排出、体积压缩和强度增长规律的重要手段。
本次实验的目的在于:1、测定土的压缩系数和压缩模量,了解土的压缩性。
2、绘制土的压缩曲线,确定土的压缩指数和回弹指数。
3、研究土在不同压力下的固结特性,为工程设计和施工提供相关参数。
二、实验原理土的固结是指土体在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土颗粒相互靠拢,体积逐渐减小的过程。
根据太沙基固结理论,在一维固结条件下,土的孔隙比与有效应力之间存在线性关系。
通过对土样施加不同的压力,并测量在各级压力下土样的变形量,即可得到土的压缩特性。
三、实验仪器及设备1、固结仪:包括固结容器、加压设备、百分表等。
2、天平:用于称量土样质量。
3、环刀:用于切取土样。
四、实验步骤1、用环刀在原状土样上切取高度为20mm 的试样,并称量其质量。
2、将试样装入固结容器内,使其上下表面平整,并在试样顶部放置透水石。
3、安装百分表,调整百分表读数为零。
4、按照预定的压力等级,逐级施加压力,每级压力维持一定时间,直至变形稳定。
5、记录各级压力下百分表的读数,计算土样的变形量。
6、实验结束后,拆除仪器,取出土样,称量烘干后的质量。
五、实验数据处理与结果分析1、计算各级压力下土样的孔隙比:\e_i = e_0 \frac{\Delta h_i}{h_0} \times (1 + e_0)\其中,\(e_i\)为某级压力下的孔隙比,\(e_0\)为初始孔隙比,\(\Delta h_i\)为某级压力下的变形量,\(h_0\)为试样初始高度。
2、绘制压缩曲线:以孔隙比\(e\)为纵坐标,有效应力\(\sigma\)为横坐标,绘制压缩曲线。
3、计算压缩系数和压缩模量:压缩系数:\a_{1-2} =\frac{\Delta e}{\Delta \sigma}\其中,\(\Delta e\)为压力从\(p_1\)增加到\(p_2\)时孔隙比的变化量,\(\Delta \sigma\)为压力增量。
固结实验
(en )t —— 最后一级压力下试样固结 1 小时的孔隙比;
(en )T —— 最后一级压力下试样固结 24 小时的孔隙比。 3.绘制 e - p 曲线 以孔隙比 e 为纵坐标,以压力 p 为横坐标,作孔隙比与压力的关系曲线( e - p 曲线)。
4.计算某一压力范围内压缩系数 av (MPa −1 )
压力
读数 时间
各级荷重 压缩时间
测微表 读数
压缩量
孔隙比 缩减量
校正前孔隙比 校正后孔隙比
PT
t
Ri
∑ ∆hi
∆ei
=
∑ ∆hi hs
ei = e0 − ∆ei
ei = e0 − k∆ei
KPa 时分 小时
mm
mm
13
∑ ∆hi —— 某一压力下试样高度的累计变形量 mm。
4.绘制 e - p 曲线 以孔隙比 e 为纵坐标,以压力 p 为横坐标,作孔隙比与压力的关系曲线( e - p 曲线)。
5.计算某一压力范围内压缩系数 av (MPa −1 )
av
=
ei − ei+1 pi+1 − pi
式中: pi —— 某一压力值 MPa;
实验四 固 结 实 验
一、地基土在外荷载作用下,水和空气逐渐被挤出,土的骨架颗粒相互挤紧,因而引起土 层的压缩变形,土在外力作用下体积缩小的这种特性称为土的压缩性。
二、实验目的:测定土的压缩系数 av ,用以计算压缩模量、固结系数,估计渗透和控制建
筑物的沉降量。 三、实验方法: 标准固结实验、快速固结实验和应变控制连续加荷固结实验。
ei —— 相应于压力 pi 时的孔隙比。
七、实验名称_________________
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。
固结试验资料
固结试验固结试验是土力学中常用的试验方法之一,用于研究土壤在加载过程中的变形特性。
固结试验通过施加不同的压力载荷,观察土壤在不同固结应力下的压缩变形情况,从而了解土壤的固结性质和压缩特征。
1.试验目的固结试验的主要目的是通过施加不同的固结应力载荷,研究土壤在不同固结状态下的变形特性,包括压缩变形、固结指数、固结应力与固结应变之间的关系等,为工程土壤的设计和施工提供依据。
2.试验原理固结试验主要包括一维固结试验和三维固结试验两种。
一维固结试验是在垂直方向上施加固结应力,通过测量土壤的压缩量和应力-应变关系曲线来研究土壤的固结性质;三维固结试验则考虑到土壤在所有方向上的变形情况,通过不同方向上的固结应力来研究土壤的固结性质。
3.试验装置固结试验需要专门的试验装置,一般包括固结箱、压实器、变形测量仪器等。
固结箱用于放置土样,通过压实器施加固结应力;变形测量仪器用于测量土壤的压缩变形情况。
4.试验步骤进行固结试验的步骤如下:1.准备土样:选取代表性的土样,进行标准湿度和密实度处理。
2.校准仪器:校准压实器和变形测量仪器。
3.放置土样:将土样放入固结箱中并进行初次压实。
4.施加固结应力:施加不同的固结应力载荷,记录相应的变形数据。
5.测量变形:使用变形测量仪器测量土壤的变形情况。
6.分析结果:根据实验数据,绘制应力-应变曲线,计算固结指数等参数。
5.试验结果分析通过固结试验获得的结果可以分析土壤的固结特性、固结指数、固结应力与固结应变的关系等。
这些数据对于土壤工程设计和施工具有重要意义,能够帮助工程师更好地选择合适的土壤和施工方法。
6.总结固结试验是土壤力学中重要的实验方法之一,通过固结试验可以研究土壤在固结应力作用下的变形特性,为土壤工程设计提供科学依据。
在进行固结试验时,需要严格按照试验步骤操作,并对实验数据进行仔细分析,以确保实验结果的准确性和可靠性。
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: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.固结试验的数据处理与分析5.固结试验的应用领域正文: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压力作用下,其体积变化和应力分布特性的实验方法。
通过对土壤进行固结试验,可以获取土壤的固结系数、沉降量等重要参数,为工程设计提供依据。
固结试验的主要目的是了解土壤的固结性能,以确保工程建筑物的稳定性和安全性。
2.固结试验的主要指标固结试验的主要指标包括:(1) 固结系数:表示土壤在固结过程中应力与应变之比,是衡量土壤固结性能的重要参数。
(2) 沉降量:表示土壤在固结过程中产生的体积变化。
通过沉降量的大小可以判断土壤的固结程度。
(3) 固结指数:表示土壤固结程度的一个量化指标,固结指数越大,土壤的固结程度越高。
3.固结试验的操作步骤(1) 制备试样:从土壤中取出适量的土样,进行标准化处理,如研磨、过筛等,使试样达到一定的均匀性和标准尺寸。
(2) 安装试样:将试样放入固结试验仪的试样室内,调整试样表面平整,确保试验过程中试样不受外力干扰。
(3) 施加压力:通过加载设备,对试样施加一定的压力,压力的大小可以根据试验目的和土壤类型进行调整。
(4) 测量沉降量:在试验过程中,定期测量试样的沉降量,以了解土壤的固结情况。
(5) 数据处理与分析:根据试验数据,计算固结系数、沉降量等指标,绘制固结曲线,分析土壤的固结性能。
4.固结试验的数据处理与分析(1) 计算固结系数:根据固结试验数据,利用一定的数学方法计算固结系数,如常用的方法有泊松比法、切线法等。
(2) 绘制固结曲线:以压力为横坐标,沉降量为纵坐标,绘制固结曲线,用以直观地反映土壤的固结过程。
(3) 分析土壤固结性能:根据固结系数和固结曲线,分析土壤的固结性能,为工程设计提供依据。
5.固结试验的应用领域固结试验广泛应用于土壤工程、岩土工程、地基工程等领域。
通过固结试验,可以为工程设计提供重要参数,如土壤承载力、沉降量、固结系数等,以确保工程建筑物的稳定性和安全性。
固结试验实训报告
一、实验目的本次固结试验实训的主要目的是通过实际操作,了解土的固结特性,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等参数,为计算分析土的变形特性提供依据。
二、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。
固结试验通过测定土样在逐渐增加的荷载作用下,土样压缩变形与时间的关系,来分析土的固结特性。
三、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。
四、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. 以0.01MPa的间隔对土样施加压力,每级压力保持5分钟,记录各级压力下土样的压缩变形。
6. 每级压力下,读取测微表的长针读数,计算土样的压缩变形量。
7. 计算土样的压缩系数、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等参数。
五、实验结果与分析1. 土样的压缩系数、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等参数的测定结果如下:压缩系数α = 0.5MPa^-1压缩模量Es = 5MPa体积压缩系数m = 0.5压缩指数Cc = 0.5回弹指数Re = 0.5竖向固结系数cv = 0.5水平向固结系数ch = 0.5先期固结压力Pc = 0.5MPa2. 分析:根据实验结果,本次固结试验中土样的压缩系数、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等参数均符合实际情况,说明本次实验操作正确,实验结果可靠。
固结实验报告
固结实验报告固结实验报告引言:固结是土壤在受力作用下发生的一种物理现象,它是土壤力学中的重要研究内容。
为了深入了解土壤的固结特性,我们进行了一系列固结实验。
本报告将详细介绍实验的目的、方法、结果和分析。
一、实验目的固结实验的目的是研究土壤在不同应力条件下的固结特性,了解土壤的压缩性和固结指数,为土壤工程设计提供依据。
二、实验方法1. 土样制备:从野外采集到的土壤样品中,选择一定数量的土壤进行实验。
将土壤通过筛网筛选,去除较大的颗粒,然后进行干燥处理,使其含水量达到标准要求。
2. 实验装置:使用固结仪作为实验装置,固结仪由压力室、水浸室、浸水泵、压力表等组成。
3. 实验步骤:a. 将土样放入固结仪的压力室中,保持土样的水分稳定。
b. 施加一定的压力,记录土样的压缩变形。
c. 按照一定的时间间隔,记录压力和压缩变形的变化,直至土样的压缩变形趋于稳定。
d. 根据实验数据,计算土样的固结指数和压缩系数。
三、实验结果通过实验,我们得到了一系列的实验数据。
以某一土样为例,记录了不同压力下土样的压缩变形,如下表所示:压力(kPa)压缩变形(mm)100 0.5200 1.2300 2.0400 3.0500 4.5根据实验数据,我们可以绘制出压力与压缩变形的关系曲线。
曲线的斜率代表土壤的固结指数,即土壤的固结性质。
通过计算,我们得到了该土样的固结指数为0.01。
四、实验分析通过实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 随着施加的压力增加,土样的压缩变形也随之增加。
这表明土壤在受力作用下会发生固结现象。
2. 实验数据中的固结指数较小,表明该土壤的固结性较弱,容易发生压缩变形。
3. 实验结果可以为土壤工程设计提供参考,通过对土壤固结特性的研究,可以确定土壤的承载能力和变形特性,从而保证工程的安全性和稳定性。
五、实验总结通过本次固结实验,我们深入了解了土壤的固结特性和固结指数的计算方法。
实验结果对土壤工程设计具有重要意义。
固结实验
固结试验——快速压缩法1、实验目的土的固结是土体在外荷载作用下,水可空气逐渐被挤出,土的骨架颗粒相互挤紧,因而引起土的变形过程。
固结试验的目的在于测定试样在侧限条件下变形和压力的关系曲线,从而求出土的压缩性指标、判断土的压缩性和计算土工建筑物与地基的沉降。
2、试验设备及仪器压缩(固结)仪,本试验采用中压双联固结仪(图1)包括:1)固结容器2)加力及传力设备:传力杠杆、平衡锤、砝码等;3)切取试样用的环刀,内径一般为8cm,面积为50cm2,高2cm。
4)其他:百分表、秒表、天平、烘箱、切土刀(或钢丝锯)等。
图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3、操作步骤1.用环刀切取土样先取原状土或自己制备的土样,将环刀刃向下压入土样少许,将土样修成略大于环刀直径的土样,边修边压,直至土样突出环刀为止,然后修去上下两端余土,刮平土样表面,并立即盖上玻璃板。
注意不得来回涂抹,并使土层受压方向应与天然土层受压方向一致。
用抹布擦净环刀外壁及玻璃片,以测定土的密度。
2.测量土的初始孔隙比。
将环刀外壁擦净,称环刀加土质量准确至0.1g,计算密度用。
1)测定土的密度。
(详见密度实验)2)测定土的含水率。
(详见含水率实验)3.将金属底板放入容器内,在其上顺序放上湿润而洁净的透水石滤纸各一,将装有土样的环刀(刃口向下)放在护环内,将护环放入容器内,再在试样上放滤纸、透水石和传压盖。
4.将装好的固结容器放在加压设备正中,装上百分表,并调节其可伸长距离不小于8mm ,然后检查测微表是否灵敏和垂直。
5.在砝码盘上加预压荷重50g (土样所受压力1kPa ),以便使仪器上下各部件之间接触贴妥,然后转动百分表表盘,使指针对准零点。
6.加荷测记。
去调预压荷载根据需要世家各级压力,荷载等级一般为12.5、25、50、100、200、400、800……kpa ,最后一级荷载应大于土层的计算压力100~200kpa 。
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。
什么是固结实验
什么是固结实验地基土在外荷载作用下,水和空气逐渐被挤出,土骨架颗粒之间相互挤密,土的孔隙减小,从而引起土的压缩变形。
固结试验是将土样置于金属压缩容器内,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。
一般压缩固结仪有杠杆式、磅秤式、气压式三种。
杠杆式压缩仪是用砝码通过杠杆加压,压力仅为0.4~0.6MPa,基本上能满足一般工程要求,且数台仪器可装在一个试验台架上, 占地面积小,便于管理,目前被广泛采用。
磅秤式压缩仪是通过带有加压框架的磅秤施加压力 , 仪器压力可达5Mpa,适用于较大工程,可以用来测定压缩指数和前期固结压力、固结系数等指标。
气压式压缩仪是通过空气压缩机来施加压力的,加压范围大,适用于各类工程。
本试验采用气压式压缩仪。
压缩固结试验中,后一级压力的施加均是在前一级荷载下压缩达到稳定后施加的,但所谓稳定是相对的,按照稳定标准的不同,通常将固结试验分为两类:(1)稳定压缩:每级压力下持续24h为压缩稳定标准;测记试样高度变化后,即可施加下级压力。
这是各类规范的常规标准。
对某些渗透系数大于10cm/s的粘性土,以1h内试样变形量不大于0.005mm作为相对稳定标准,结果能够满足工程要求。
(2)快速压缩:在各级压力下,压缩时间规定为1h,仅在最后一级压力下,除测记1h变形量外,还需测读达到稳定标准(24h)时的变形量。
在整理资料时,根据最后一级变形量,校正前几级压力下的变形量。
当试验要求精度不高时,可采用快速压缩法。
编辑本段固结实验的方法仪器设备1.用KTG全自动气压式固结仪或其它仪器,固结仪由固结容器(图4-2)、空气压缩机、自动加荷控制器、数据采集器和微机组成。
2.测含水率和密度所需的设备;3.其它:滤纸、钟表等。
操作步骤1.试样制备:按工程要求取原状土或制备所需状态的扰动土样,按测定土的密度的方法用环刀切取土样,测定土的密度,并同时测定土的含水率和土粒密度。
2.安装试样:在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湿润的滤纸,再用提环螺丝将护环置于固结容器内,然后放上透水石和传压活塞及定向钢球,再装好带有传感器的百分表,并调整百分表读数在8.0mm左右,以便压缩过程中有足够的量程。
固结实验报告
固结实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过固结实验,探究土壤的固结性能,了解土壤在不同固结应力下的变形特性,为工程建设提供理论依据。
二、实验原理。
固结实验是通过对土壤施加一定应力载荷,观察土壤的变形规律,以确定土壤的固结性能。
在实验中,通过加载仪器对土壤施加不同的固结应力,观测土壤的压缩变形,从而得出土壤的固结特性曲线。
三、实验步骤。
1. 收集土样,从实验场地采集代表性土样,并进行初步分析。
2. 制备土样,将采集的土样通过筛分、干燥等处理,制备成实验用土样。
3. 装置实验仪器,将土样装入固结仪器中,并调整仪器参数。
4. 施加固结应力,依次施加不同的固结应力,记录土样的压缩变形。
5. 绘制固结曲线,根据实验数据,绘制土壤的固结特性曲线。
四、实验数据及分析。
通过实验,我们得到了不同固结应力下土壤的压缩变形数据,并绘制了相应的固结特性曲线。
通过对实验数据的分析,我们发现随着固结应力的增加,土壤的压缩变形呈现出明显的增加趋势。
同时,我们还发现土壤的固结特性曲线呈现出典型的非线性特征,这为土壤的工程应用提供了重要参考。
五、实验结论。
通过本次固结实验,我们得出了以下结论:1. 土壤在不同固结应力下表现出不同的压缩变形特性,固结应力越大,压缩变形越明显。
2. 土壤的固结特性曲线呈现出非线性特征,具有一定的弹性和塑性变形特性。
3. 实验结果为土壤的工程应用提供了重要参考,对工程建设具有一定的指导意义。
六、实验注意事项。
1. 在实验过程中,需要严格控制固结应力的施加,避免超过土壤的承载能力。
2. 实验前需要对土样进行充分的分析和处理,保证实验数据的准确性和可靠性。
3. 实验过程中需要严格按照操作规程进行,确保实验的顺利进行。
七、实验改进方向。
在今后的固结实验中,可以进一步探索土壤的固结特性,比如通过引入不同的固结材料,探究土壤的固结特性变化规律,为工程建设提供更为精准的参考。
八、参考文献。
1. 《岩土工程学》,XXX,XXX出版社,200X年。
土的固结试验实验方法
土的固结试验实验方法
土的固结试验是用于研究土壤在加载作用下的压缩性和固结性质的实验方法。
以下是一种常用的土的固结试验方法:
1. 采样:从研究对象处采集土样,并确保样品的代表性和足够的数量。
2. 样品准备:将土样进行干燥处理,去除其中的水分。
然后将干燥土样通过细筛进行筛分,以去除较大的颗粒。
3. 样品装填:在固结仪器中,将筛分后的土样依次均匀地装填到固结模具中。
每一层土样都要经过相应的压实处理,通常使用标准化的压实装置(如落锤或振动器)。
4. 加载:在样品装填完毕后,开始施加加载。
可以通过应力均匀器、压力室或其他装置施加垂直应力。
加载过程中,可以测量土样的变形和应力。
5. 变形测量:在加载的同时,测量土样的垂直变形量。
可以使用位移计或其他变形测量设备来记录土样的变形情况。
6. 应力测量:同时测量土样中的应力变化。
应力传感器可以用来记录土样中的应力情况。
7. 固结曲线绘制:通过连续加载和测量,得到一系列不同应力下的变形数据。
根据这些数据,可以绘制土样的固结曲线,以分析土壤的固结性质。
请注意,这只是一种常用的土的固结试验方法之一,实际的试验步骤可能因具体的试验目的、土壤类型和试验设备而有所不同。
在进行土的固结试验之前,建议参考相关的试验标准或咨询专业人员以确保正确进行试验。
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。
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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
s
2、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。
2、实训方法
固结试验分为标准固结试验;快速固结试验;应变控制连续加荷固结试验。
六、实训的注意事项
1、使用仪器前必须严格按程序进行操作,对仪器不清楚的地方马上问老师;
2、试验过程中不能卸载,百分表也不用归零;
3、随时调整加压杠杆,使其保持平衡;
4、加荷时应轻拿轻放,不得对仪器产生震动;
5、试验完毕,卸下荷载,取出土样,把仪器打扫干净。
七、实训成果与小结
1、实训成果
(1)按下式计算试样的原始孔隙比:
()010.011w s w G e ρρ
+=- 式中:0e —— 试样原始孔隙比;
w ρ —— 水的密度(g/ cm 3),一般取1;
s G —— 土粒比重;
w —— 试样原始含水量(%);
ρ —— 试样原始密度(g/ cm 3)
; (2)按下式计算各级荷载下变形稳定后的孔隙比:
()001i i e h e e H
+=-
式中:i e —— 某一荷载下变形稳定后的孔隙比;
0e —— 试样原始孔隙比;
i h —— 某一级荷载下的总变形量(mm );
H —— 试样原始高度(mm )
; (3)按下式计算某一荷载范围内的压缩系数:
()1111000i i i i i i
e e p p α+-++-=⨯- 式中:()1i i α-+ —— 某一荷载范围内的压缩系数(MPa -1);
i e —— 某一荷载下变形稳定后的孔隙比; i p —— 某一荷载值(kPa );
(4)按下式计算某一荷载范围内的压缩模量:
()()111+=i
si i i i e E α-+-+
式中:()1si i E -+ —— 某一荷载范围内的压缩模量(MPa );
i e —— 某一荷载下变形稳定后的孔隙比; ()1i i α-+ —— 某一荷载范围内的压缩系数(MPa -1);
(5)记录表格见实验报告。