试验二 快速法压缩试验

1、试验二 快速法压缩试验（一）试验目的固结试验的目的在于绘制压缩曲线，求得土的压缩性指标a、Es等，利用它们可进行地基的变形等有关计算，以及判断土的压缩性。（二）试验原理试样装在厚壁金属容器内，上下各放透水石一块，然后在试样上分级施加垂直压力P，测记加压后不同时间的垂直变形H，由压缩前后土的体积变化，如图2-1可得： 图2-1 压缩前后土的体积变化示意图 土粒的压缩常可忽略不计，故VS0 =VS1 即压缩前后固体颗粒的体积不变，代入上式得：若测得稳定压缩变形量H，则可由上式求得相应的孔隙比e1，同样，在P2、P3、P4作用下测得稳定压缩变形量，并求得相应的e2、e3、e4等，这样就可绘制e-P曲

2、线，依此计算各指标。（三）试验设备及仪器1.压缩（固结）仪，本试验采用杠杆加压式（图2-2）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）测微计（精度1/100mm）图22 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（5）其他：秒表、天平、烘箱、切土刀（或钢丝锯）、凡士林等。（四）试验步骤1.整平土样两端，用环刀套切土样，在切取土样时应注意下列几点：(a)土层受压方向应与天然土层受压方向一致。(b)环刀内壁涂一薄层凡士林，以减少土样与环刀壁的摩擦及土样扰

3、动。(c)切土样时，先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。（注意不得来回涂抹）。在切削过程中，细心观察土样，进行必要的描述。2.将环刀外壁擦净，称环刀加土质量准确至0.1g，计算密度用。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，装上测微表，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.在砝码盘上加初始荷重50g（土样所受压力1kPa

4、），以便使仪器上下各部件之间接触贴妥，然后转动测微表表盘，使指针对准零点。6.加第一级荷重P1=50kPa，注意加砝码要轻，避免发生冲击。如系饱水试验，应向固结容器内注水，使土样处在水下。7.在加荷的同时，开动秒表，记录测微表读数，测记时间一般为15，1，215，4，615，9，1215，16（水利部土工试验规程规定快速法压缩试验应测读1小时，最后一级荷载除测定1小时读书，还需稳定度数，稳定标准为每小时的压缩量不超过0.005mm）。8.重复上述步骤继续加荷P2=100kPa，P3=200kPa，P4=400kPa（最终加荷量应根据实际工程需要而定）。9.在最后一级荷重下，除测记上述读数外，还

5、需测记加荷30读数，然后拆除测微计，卸下砝码从固结容器内取出环刀与土样，用滤纸吸去附在土样表面及环刀外水份，称环刀加土质量以求试验后的密度。10.将环刀中的土样推出，从其内部取两试样，测定试验后的含水率，用以计算压缩的孔隙比。进入动画(固结试验)（五）计算及绘图1.计算（1）试验前土样孔隙比e0： 式中：环刀+湿土质量，g =环刀质量，gw试验前土样的含水率，%V环刀容积，cm3Gs土粒比重。rd试样干密度，g/cm3r试样密度，g/cm3(2)试样土骨架高度：式中：H试验前土样高度，即环刀高度2cm。(3)各级荷载在加荷后的16及最后一级荷载30的土样孔隙比e：H2各级荷载作用下仪器的变形。

6、（试验室给出）H1各级荷载加荷后16与最后一级荷载加荷后30的测微计读数(4)按下式计算压缩系数，压缩模量2.绘图：(1)根据不同荷载下，不同时间测微计的读数（减去仪器变形）绘制土的变形H与时间t的关系曲线。(2)绘出土的压缩曲线即ep曲线。3.校正：上述试验方法是教学用的快速压缩试验，按正常方法进行压缩试验，每级荷载作用下一般需经过24小时。但通过比较试验得知，厚度为2cm的试样，在荷载作用下，一小时的固结度可达到0.9以上，因此土工试验规程中列有一小时快速压缩试验法，即各级荷载作用下只读到一小时仅在最后一级荷载下，除测记一小时的量表读数外还应测记24小时的量表读数，然后对压缩曲线进行校正，可得与正常慢压法近似的结果。而教学试验只采用的是16分钟快速法，校正方法种类很多，我们采用直线比例校正法。