中国石油大学固结实验报告

中国石油大学海洋岩土力学实验报告

实验日期： 成绩：

班级： 学号： 姓名： 教师： 刘志慧 同组者：

具体实验内容：格式样板如下，字体均用宋体。

固结实验报告

一、实验目的

测定试样在侧限与轴向排水条件下，变形和压力，孔隙比和压力，变形和时间关系，计算土的压缩系数v a ，压缩指数c c ，压缩模量s E 。

二、实验原理（35）

土在外载荷作用下，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。

三、实验仪器设备

固结剪切仪 环刀 凡士林 滤纸 天平 土样 刮刀 钢丝锯 毛玻璃

四、实验步骤

1.将环刀内外涂抹凡士林之后，取土样

2.称取土样的质量

3.将滤纸放在透水石上方，将透水石放入剪切盒中（注意滤纸在透水石上方，将与土壤接触）

4.将滤纸放置在土样上方，将透水石放置在土样上

5.将环刀放置在剪切盒上方，轻轻向下压透水石，将土样放置于剪切盒中

6.拿掉环刀，将剪切盒上盖（传压板）盖在透水石上方

7.将上顶头对准传压板，调整上压头螺钉，使杠杆处于水平或稍微上翘的位置 8.施加100kPa 的力，并按照数据表要求读数

9.待固结稳定之后在第二三四组施加200kPa 的力，并按要求读数 10.待固结稳定之后在第三四组施加300kPa 的力，并按要求读数 11.待固结稳定之后在第四组施加400kPa 的力，并按要求读数

五、实验数据处理（60）（根据实验数据画图p e i -，p e i lg -，计算土的压缩系数v a ，压缩指数c c ，压缩模量s E ）

环刀截面积30cm 2 环刀高度：2cm 土粒比重：2.65 含水率：30% 1.密度试验 环刀质量 环刀土质量 土质量 试样体积 密度g/cm 3 43.13g

159.10g

115.97g

60cm 3

1.93

2.固结实验记录表

经过时间（min ） 压力（kPa ） 100

200 300 400

日期 量表读数

(0.01mm) 日期 量表读数(0.01mm) 日期 量表读数(0.01mm) 日期 量表读数

(0.01mm) 0 620 710 544 639 0.25 542 607 374 432.3 1 541 606 373.5 432.1 2.25 539 605 373 432 4 539 604.5 373 431.9 6.25 539 603 372.8 431.5 9 538.5 598 372.4 430.8 12.25 538.5 595 371.9 430.8 16 538 595 371.5 430.8 20.25 537 590 371.1 430.8 25 536 590 370.8 430.8 30.25 536 590 370.8 430.8 36 536 590 370.8 430.8 42.25 536 590 370.8 430.8 60 536 590 370.8 430.8 23h 536 590 370.8 430.8 24h 534.8

559.8

350

423

试样总变形量(mm)

0.852

1.532

1.94

2.16

（1）由公式 算得初始状态的孔隙比为 e 0=2.65*（1+0.3）（1/1.93）-1=0.78 （2）由

计算100kPa 、200kPa 、300kPa 、400kPa 对应的总变形量为0.852mm ，1.532mm ，1.94mm ，

2.16mm ，分别带入公式得e1=0.7041，e2=0.6437，e3=0.6073，e4=0.5878

e i 0.7041 0.6437 0.6073 0.5878 P/kPa

100 200 300 400

e i 0.7041 0.6437 0.6073 0.5878 logP

2

2.30

2.477

2.602

()

001e e e H H i i +∆-=()()

11e 00-+=ρρ

w s w G

（3）由公式

以P 1=0.1MPa ，P 2=0.2MPa 计算压缩系数为 a=（0.7401-0.6437）/（0.2-0.1）=0.964MPa -1

（4）由公式

算得Cc=（0.7401-0.6437）/（2.301-2）=0.1958 （5）由

Es=（1+0.78）/0.964=1.846MPa

1

22

1

a P P e e --=1

22

1log log P P e e C c --=a e E 0

s 1+=

六、实验小结（5）

通过本次实验，知道了土样在侧限与轴向排水条件下，变形和压力，孔隙比和压力，变形和时间关系，以及土的压缩系数v a ，压缩指数c c ，压缩模量s E 。同时提高了动手能力和团队

协作能力。