压缩固结试验

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e1 ?
? p1
p1 体积
e 2V s
Vs
? 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。
别储存作不同试验。
二、扰动土样和试样制备
ρd
?
ms V
1.根据工程设计要求，将扰动土制备成需要的试样，用于 进行湿化、膨胀、渗透、压缩、剪切等试验用；
2. 试样制备数量视需要而定，一般应多制1～2个试样备 用，平行试验或一组内的试样干密度、含水率与制备标准 之差分别要求在0.02g/cm 3和±1%的范围内；
? （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。
二、实验仪器设备
? 主要设备：固结仪，如下图所示：
4.制备试样或试验前测定土样含水率，要求 实测含水率与 制备含水率差值不超过±1％；
5.当用不同土层的土制备混合土样时，先按预定比例计算 规定配合比时各种土的比例，然后按上述制备扰动土样的 方法制备混合土样；
6.对砂及砂砾土，按四分法或分砂器得到足够的代表性土
样作颗粒分析。其它土样过5mm 筛，筛上土和筛下土分
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。
高度
H
p1
体积
e 1V s
高度
S
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S ? e1 ? e2 H ? ?? e H
1? e1
1? e1
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S H
压缩试验，室内试验简单方便，费用较低；
室内压缩试验：来自百度文库单向压缩试验 三轴压缩试验：
原位试验：载荷试验
真三轴 ? 1 ? ? 2 ? ? 3
常规三轴 ? 1 ? ? 2 ?? 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。
? 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10-5cm/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。
工程实例
地基的沉降及不均匀沉降
（墨西哥城）
意大利比萨斜塔
工程实例
基坑开挖，引起阳台裂缝
工程实例
新建筑引起原有建筑物开裂
工程实例
高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除
工程实例
建 筑 物 立 面 高 差 过 大
? 研究土的压缩性的实验方法
压缩试验：研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法称为
一维固结压缩实验
主讲：肖 斌
主要内容
1、 实验目的和原理 2、 实验的操作
2.1 试样制备 2.3 实验步骤 3、 实验注意事项
引言
一、基本概念
? 土的压缩性(compressibility) ：是指土在压力作用下体积缩小的
特性。 ?固体土颗粒被压缩； ?土中水及封闭气体被压缩； ?水和气从孔隙中被挤出；
三、原状土试样制备
1.小心开启原状土样包装，整平土样两端。按试验要求切 取试样。切样时环刀与土样要密合，同一组试样必须为同 种土，且试样间密度相差不超过0.03g/cm 3，含水率相差 不超过2%
? 土的固结(consolidation) ：土体在外力作用下，压缩随时间增长
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
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。
3.为配制一定含水率的土样：取过筛后的风干土 1~5kg，
测量风干含水率w0，设需配制成含水率为w1的土样备用， 则需加水质量为：
mw
?
1?
m0 0.01w0
?
0.01?w1
?
w0 ?
mw—制备试样所需要的加水量g；m0—风干土的质 量g。
加水前，将土样平铺在不吸水的盘内，计算出的需加
水量，静置一段时间，拌和均匀后密封装入玻璃缸内盖紧， 湿润一昼夜后备用；
５．碎土器、击实器、饱和器； ６．抽气机（附真空压力表）； ７．其它：烘箱、干燥器、保湿器、研钵、木锤、木碾、橡 皮板、玻璃瓶、玻璃缸、修土刀、钢丝锯、凡士林、土样及 试样标签等。
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；
?其他：环刀（面积 50cm2、高2cm）、天平、测微 表、秒表、烘箱、修土刀、称量盒、滤纸等。
中压三联固结仪 电子天平碟式饱和器
电子天平 修土刀
鼓风干燥箱
内径61.8mm环刀
铝盒
钢丝锯
试样制备仪器
１．分析筛：孔径5、2、0.5mm ； ２．洗筛：孔径0.1mm 或0.075mm ； ３．台秤：称量10~40kg ４．天平：称量1000g，感量0.1g；称量200g，感量0.01g；