关于土的前期固结压力试验中几个问题的探讨

摘
要： 介绍 了一种比较简捷而准确地在 ｅ ｏＰ曲线上求取最小 曲率半径 Ｒ ｉ ０， —ｌｇ ｍ点 ｎ 以求取土 的前 期固结压 力 值 的方法 ， 并提
出影响试验成果 的几个重要 因素 ， 以指导实践中准确 判断土层 的压 密状 态。 关键词 ： 前期固结压力 ， 最小 曲率半径 ， 土层 自重压 力
压力 ｐ ａ ＆Ｐ
０ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ７ ５ １ ７ ３ ９ ５ ｌ ４ ７ ６ ６ ５ ５ ７ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ １
１ 在 ｌ印 曲线上求取最小 曲率半 Ｒ嘣 点 Ｄ 的方 法 — ｏ １ １ 现 行操 作规 程使 用的 方法 ．
某种地质运动等原 因， 使土层形 成 了 目前 的上覆荷载 情况 。这一
，
Ⅳ所 限定 的曲线 段 ＭＮ， 图 １所示。 如
曾经作用过 的上覆荷载可 以大于 ， 也可小于 或等 于土层 目前 的上 覆盖层重量 。因此 ， 通过前 期 固结 压力 Ｐ ， 我们 可 以判 断 土层 的
压密状态 （ 即超 压密 、 常 压 密 、 压 密 ） 它 是 反 映 土 层 的 应 力 历 正 欠 ，
史的一个 重要指标 。 目前 ， 通常是用室内固结试 验来 确定 前期 固结压力 Ｐ 的。笔 者在 多年 实际工作 中， 对于在 前期 固结压 力试验 中如何 求取 ｅ —
ｌｇ ｏｐ曲线 的最小 曲率半 径 Ｒ ； ０以及 如何 确保 试 验精 度等 问 点 题， 提出以下看法 ， 供大家探讨 。
图 １ Ｐ ｌ 曲线 图 —ｏ
如果我们将 ， Ⅳ两点连成一直线作为新坐标系统 Ｙ Ｘ的横 Ｍ
按照现行操作规 程所 用 的方法 是 ： ｅ ｏＰ曲线上 部找 出 轴 ， 在 —ｌ ｇ 则在新坐标 系中 ， 曲线 ＭＮ是 可以用 Ｙ＝ （ 表示 的连续 单值 － ） 厂 弯曲明显的一 段 ， 将其等分 为若 干小段 ， 后通过 各分 段点 作 并 然 函数 。根据 Ｙ ０ Ｒ＝ …的原理 ， ， Ｒ 要求 Ｒ …的对应 点 ０， 只需要取 曲线的法线 ， 若其 中有几对 法线 相交 ， 则在其 中选择 交点 距离 曲 …要求 （ 由于 曲线段在 Ｍ Ｎ范 围内 线为最近的一对法线所做 的小曲线段 。再将此 曲线段继续 等分 ， Ｙ ：０上列 Ｒ表达式便可满足 Ｒ 即在区间［ ， 内 ＜ 亦 即 ）并没有发 生改变 Ⅳ］ ０， ， ” 按 上 述 方 法 找 出 更 小 的 曲线 段 ， 到 找 出 的 曲 线 段 甚 短 时 ， 将 都是 向下 凹的， 直 即 所以这样 处理 不影 响 Ｒ 的存在 ） … 。在 新坐 标 系 中 此曲线段 的中点 ０定 为 曲线 半径 最小 的一 点 （ 此法 以下 简称 ① 符号 的可能 ， 法） 。此法较为繁琐 ， 且易受人为 因素影 响 ， 如遇到有些 曲线 没有 表现为过 ０点之切线 Ａ Ｂ平行 于 轴 。据 此 ， 一条 平行 于 轴 作
中 图分 类号 ：Ｕ ３ Ｔ ４２
文献标识码 ： Ａ
０ 引言
我们试验所得 的 ｅ ｏＰ曲线 为连 续单值 函数 ， —ｌｇ 曲线 两头 的
前期 固结压力 Ｐ 是指土层 在地质历 史上 曾经承受过 的最 大 直线段为线性 函数 ， 其二 阶导数 等于零 ， 曲率半径 为无穷 大 ， 然 显 有效压力 ， 同时又是在该 荷载 下达 到 固结 稳定 的 ， 是后来 由于 不属于我们所要 求 的范 围， 只 留下 的是两 直线 段 （ 或公 切 线 ） 点 端
线一个人作图几次时其结果 也不尽相同。 ｅ ｏＰ曲线 未 出现 明 显 的 近似 直 线 段 （ 是经 常所 遇 到 的情 —ｌ ｇ 这 况 ） 则可循着 曲线 的趋势适 当向 ｅ 延长 ， ， 轴 然后再作 直线 与 曲线
１２ 一种 新 的方法 ．
得切点 。ｅ ｏＰ曲线上 Ⅳ点 以后 的直线段一般都不难得 —ｌ ｇ 笔者 曾拜读 同济大 学地 基 基础 教研 室 编写 的《 前期 固结 压 相切 ， 故 此法以下简称② 法 ） 。 力》， 从中得到另一种求取曲线最小曲率半径 Ｒ ｉ Ｏ的方 法 ， 点 现 到 ， Ⅳ点 的取定并 不困难 （ 在实际工 作中 ， 具体 的做法是 ： 将其基本原理介绍如下 ： 根据试 验数据 ， 选取 适 当坐标 比例尺 ， 出 ｅ ｏｐ曲线 （ 作 —ｌｇ 见 设有某一条可 以连续单 值 函数 Ｙ＝ （ 表示 的曲线 ， ， ） 令 为 ） 延长 曲线前段的直线 部分 ， 得到 与曲线相 切之端 点 肼。然 该 曲线 的曲率 ， 曲率半径 ， 由于 曲率 和 曲率半 径互为倒 数 ， 图 ２ ， 为 则 后再 延长 ｅ ｏＰ曲线后段 的直线部分得 与 曲线 部分相切 之另一 —１ｇ
明显的转弯处 （ 即屈 服点 不 明显 ） ， Ｒ ｉ ０很难 找 出。所 而与 曲线 ＭＮ段相切 的切线 ， 时 则 点 所得切点 ０即为曲线 ＭＮ（ 因而也是 以， 有时 同一 曲线不 同的人作 图会 得 出不 同的 ０点 ， 至 同一 曲 ｅ ｏＰ曲线 ） 甚 —ｌ ｇ 上曲率半径 最小值 的对 应点 。若 遇到 点 以前 的
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第３ ８卷 第 ２ ６期 ２０ １２ 年 ９ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨ￣ ＥＣＴＵＲＥ
Ｖ０ ． １３８ Ｎｏ． ２６ Ｓ ｐ． ２ ２ ｅ ０１
文章 编 号 ：０ ９ ６ ２ （ ０ ２ ２ —０ ２ ０ １０ －８ ５ ２ １ ） ６０ ７ —３
关 于 土 的 前 期 固 结 压 力 试 验 中 几 个 问 题 的 探 讨
周 永 史群 飞
（． １ 中机 三 勘 岩 土 工 程 有 限 公 司 ， 北 武 汉 湖 ４０ ３ ３０ ０； ２ 中 南勘 察 设 计 院 （ 北 ） 限责 任 公 司 ， 北 武汉 ． 湖 有 湖 ４０７ ） ３０ １