土的固结试验.doc

土的固结实验
港一黄鹏飞1103010124

实验目的：
本试验之目的在于测定土的沉降变形，了解土体在侧限条件下的变形与时间～压力的关系，结合其它试验指标配合计算土的压缩系数、压缩模量，确定土压缩性的高低。

基本原理：
侧限压缩试验又称固结试验。土体的固结是指土体在外力作用下，土体中的水和气体被逐渐排走，孔隙体积减小，土颗粒之间重新排列的现象。
土的固结试验是通过测定土样在各级垂直荷载作用下产生的变形，计算各级荷载下相应的孔隙比，用以确定土的压缩系数和压缩模量等。

仪器设备：
1.固结容器：由环刀、护环、透水石、水槽、加压上盖组成
2.环刀：高20mm，面积30cm2或50cm2;
3.加压设备：应能垂直地在瞬间施加各级规定的压力，且没有冲击力，压力准确度应符合现行国家标准《土工仪器的基本参数及通用技术条件》GB／T15406的规定。
4.变形量测设备：量程10mm，最小分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2％的位移传感器。
5.其它：开土刀、过滤纸等。

实验步骤：
1、试样制备：按密度试验要求取原状土或制备扰动土土样。并测定试样的含水率和密度，取切下的余土测定土粒比重。试样需要饱和时，应按规定进行抽气饱和；
2、安装：在压密容器中放置好透水石和滤纸，将带有环刀的试样和环刀一起刃口向下小心放入护环，再在试样上放置滤纸和透水石，最后放上传压活塞，安装加压装置和百分表；
3、调零：施加预压力使试样与仪器上下各部件之间接触，将百分表或传感器调整到零位或测读初读数，通常将百分表测距调到大于8mm；
4、加载：确定需要施加的各级压力，压力等级宜为12.5、25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa。第一级压力的大小应视土的软硬程度而定，宜用12.5kPa、25kPa或50kPa。最后一级压力应大于土的自重压力与附加压力之和。只需测定压缩系数时，最大压力不小于400kPa；
5、沉降记录（建议，实际操作没有按照这个执行）：施加每级压力后24h测定试样高度变化作为稳定标准，每间隔1小时变形小于0.01mm时，作为稳定读数；测定沉降速率时，施加每一级压力后宜按下列时间顺序测记试样的高度变化。时间为6s、15s、lmin、2minl5s、4min、6minl5s、9min、12minl5s、16min、20minl5s、25min、30minl5s、36min、42minl5s、49min、64min、l00min、200min、400min、23h、24h，至稳定为止；
6、加第二级荷载：记下稳定读数后，施加第二级荷载。依此逐级加荷，至试验结束；
7、试验结束：最后一级荷载稳定后，先卸除百分表，然后卸除砝码，升起加压框，拆除仪器各部件，取出试样，测定含水率。

注意事项：
1、在高压压缩试验中，仪器变形量不能忽略；
2、滤纸浸湿后的变形量较大，因此，压缩试验要求使用薄滤纸或用孔径较细的透水石而不使用滤纸，但这时易使透水石淤堵；
3、固结试验仅进行需要固结系数的那几级荷载，其它仅测读稳定沉降量；
4、压缩试验中，使用卡萨格兰德(Casagrande)方法确定前期固结应力时，前面几级加载比应小于1；
5、压缩试验过程中，使加载杠杆始终保持水平。

数据及处理：
试样体积V=60cm3，质量m=117.6g，初始高h0=20mm，含水量，比重GS=2.71，
初始孔隙比

各级压力下最终孔隙比

时间(min)压力pi(kPa)读数(mm)试样变形量△h(mm)孔隙比ei08.0000.0000.74492507.3300.6700.68645507.2800.7200.68217507.2610.7390.68049507.2440.7560.678910507.2160.7840.6765121007.0720.9280.6639141007.0280.9720.6601161006.9911.0090.6569181006.9601.0400.6542201006.9231.0800.6507222006.7021.2980.6317242006.6331.3670.6256262006.5781.4220.6208282006.5381.4620.6173302006.4851.5150.6127324006.1821.8180.5863344006.1011.8990.5792364006.0281.9720.5729384005.9522.0480.5662404005.8952.1050.5612
e1、e2分别取pi为100kPa、200kPa时对应的孔隙比
压缩系数：,0.1<<0.5
压缩模量：，4MPa<<15MPa
试样土属中等压缩性土。

误差分析：
削去余土时，用削掉的土