土力学试验二固结试验

1、实验二固结实验A、实验目的固结实验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力或孔隙 比和压力的关系曲线，并根据孔隙比和压力关系曲线（e p曲线）计算出压缩系数和压缩模量等土的压缩性指标，以便判断土的压缩性和计算基础沉降时间。 此 外，由饱和粘性土的压缩实验也可得到在某一压力下变形与时间的关系曲线，从而估算土的固结系数和渗透系数。B、实验要求1、由实验室提供土样一份，要求学生在侧限压缩仪中测定土的压缩性，绘 制压缩曲线（e-p曲）。2、求出au和Esiu,并判断该土样的压缩性。3、仔细观察土的变形与时间关系这一重要特性（可以绘制出每一级荷载作 用下的s-1曲线）。一、基本原理和方法土的固

2、结就是土在外部压力作用下压缩随时间增长的过程。本实验是将土样 放在固结仪上的金届容器内，在有侧限的条件下施加压力，测定试样在侧限及轴 向排水条件下的变形和压力（或孔隙比和压力）的关系，变形和时间的关系，测 求土的单位沉降量、压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期 固结压力，了解土的压缩特性，作为设计计算的依据。本实验采用法用石去码通过杠杆加压， 每一级荷重的施加，是在前一级荷重下 压缩至稳定后施加的，稳定是相对的，按稳定标准的不同通常压缩试验分为三类。1、稳定压缩。在每级荷重下24小时内土样厚度不再变化，白分表读数不变, 即不认为稳定，继续加一级荷重。这种方法所需时间太长，一般不

3、太采用。2、假稳定压缩。一小时内土样压缩量不超过 0.05mm即认为稳定，或以24 小时为标准，然后压力以下一级荷重，试验证明，实验结果符合规程规定的标准。3、快速压缩。在各级荷重下，压缩一小时后，不管变化如何即加一级压力， 但在最后一级荷重下，除测读一小时的变形量外，还应继续测试达到假稳定为准。 计算时，根据最后一级变形量核正前几级荷重下的变形量，当精度要求不高时， 一般采用此方法可以大大缩短实验时间。本试验采用上述第三种方法进行快速压 缩操作。二、仪器设备1、中压三联固结仪（如下图，由主机包括固定丁其上的零部件，容器包括 可供30cm2和50 cm2两种实验的护环、导环、环刀、传压板、上下

4、透水石等及 由杠杆部件包括水平调节、平衡装置等组成，荷载由四等标准石去码传递）2、测含水率和密度所用设备三、操作步骤1、切取原状土样或制备所需湿度密度的扰动土样，切取时应使试样在实验 时的受压情况与天然土层受荷方向一致。2、用钢丝锯将土样修成略大丁环刀直径的土柱，然后用手轻轻将环刀垂直 下压，边压边修，直至环刀装满土样为止，然后用刮土刀修平两端，同时注意刮 平试样时，不得用刮刀往复涂抹上面，在切削过程中应细心观察试样并记录其层 次、颜色荷有无杂质等。3、擦净环刀外壁，称环刀与土合重，准确至 0.1克，并取环刀两面修下的土样测定其含水量。4、在固结容器内装上切土环刀(刀口向下)，两端应贴上洁净而

5、湿润的滤纸， 再用提环螺丝将导环置丁固结容器，然后放上透水石和传压活塞及定向钢球。5、将固结容器置丁加压框架中，密合传压活塞及横梁，预加 1.0Kpa压力， 使固结仪内务部分紧密接触，装好测微表，并调整读数至零。6、去掉预压负荷，立即加第一级荷载。加石去码时应避免冲击和摇晃，在加 石去码的同时，立即开动秒表。土样加荷顺序可参照下表。7、荷载加上后每隔30min记载微表读数一次。读数精确至 0.01mm,两次 读数变化不超过0.01mm，快速压缩应无限制，即认为沉降稳定允许加次一级荷 载。8、如系饱和试样，则在施加第一级荷载后，立即向容器内注水至满。如系 非饱和试样须以湿棉纱围住上下透水面四周，

6、避免水分蒸发。9、 如需确定沉降土的前期固结压力时， 荷载率宜小丁 1,可采用0.5或0.25 倍，最后一级荷载应大丁 1000Kpa，使e-lgp曲线下端出现直线段。10、如需测定沉降速率、固结系数等指标，一般施加每一级压力后宜按下表所歹0 时间顺序记测微表读数：15s, 1min, 2min15s, 4min, 6min15s, 9min, 12min15s, 16min, 20min15s, 25min, 30min15s, 36min, 42min15s, 60min, 120min,直到稳定为止，再加下一级荷载，当不需要测定沉降速率时，则施加每一级压力 后24h,测记试样高度变化作为

7、稳定标准。当试样的渗透系数大丁10 5cm/s时，允许以主固结完成作为相对稳定的标准。试样面积加压顺序石去码重是(Kg)石去码数量石去码累计重量(Kg)固结压力(Kpa)CC 230cm10.31910.31912.520.31910.6382530.63711.2755041.27512.5510052.54915.09920065.09815.09920075.098220.39380085.098440.7851600E 250cm10.31910.53112.50.212120.31911.062250.212130.63712.124500.425141.27514.2451000.

8、846152.54918.4972001.703165.098117.0014003.406175.098234.0098003.406211、需要进行回弹实验时，可在某级压力（大丁上覆压力）下固结稳定后退压，直到退到第一级压力，每次退压至 24h后测定试样的回弹量。12、实验结束后吸去容器内的水，迅速拆除仪器各部件，取出试样，测含水 量。四、成果整理:1、按下式计算初始孔隙化：e。= ds（1°）-1h2、计算单位机降量： § =x100°（mm/m）3、计算各级荷重下变形稳定后的也隙比:ei = e。一（1e。）Si10004、计算各级荷得下的压缩系数a :八

9、5=（5一5）（1恤）/100。Pi 1 - PR 1 - R5、计算各级及荷重范围内的压缩横量Es: EsP1 - Pi10（Si1 -Si）/1000 1 e式中：e0初始空隙比3ds土粒金度（比重） g/cmP0 试样初始密度（容重）g/cm3缶。试样初始含水量%h0试样初始高度（mm）Z Ahj某一级荷重下土样变形量（mm）S,单位沉降量（mm/m）ei某一级荷重下的孔隙比1.a压缩系数（KPa ）Pi某一级荷重值（KPa）Es压缩模量（KPa）6、将计算成果填实验报告表中，作e-p曲线。实验报告三工程名程 实验者实验日期 校核者实验记录一含水量实验盒+湿土质 量（g）盒+干土质 量（

10、g）晶质里（g）水质里（g）干土质量（g）含水量（%）试样情况（1）(2)(5)(6)(1)(2)(3)(1 ) (2)(2) (3)(4) + (5,x 100实饱和前验前饱和后（或 饱和土）实验后密度实验试样情况环力+质里（g）环力质里（g）土质里（g）试样体积（cm3）密度（g/cm3 ）(1)(2)(3)(4 )(5 )(1)(2)(1)-( 2)(3) + (4 )实饱和前验刖饱和后（或 饱和土）实验后_孔隙比及饱和度计算试样情况实验前实验后含水量(%)密度密度（g/cm3）孔隙比饱和度(%)实验记录二卖-二压力(KPa)时 1苛*二_12.5255010020040080016000min0.25min1min2.25min4min6.25min9min12.5min16min20.25min25min30.25m