固结试验(作业)2013

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固结试验

（表中红颜色内容为参考内容，不必写入试验报告）

一、试验目的

测定土试样在有侧限与轴向排水条件下的变形和压力或孔隙比和压力关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数av，压缩模量Es、压缩指数Cc、固结系数Cv等压缩性指标，了解土的压缩性质，作为地基设计计算的依据。

二、试验原理

土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气体的体积缩小，从而引起土的压缩变形，土的压缩随时间而增长的过程称为土的固结。固结试验就是将制备好的土样置于固结仪中，在不同荷载和有侧限条件下测定其稳定后的压缩变形。

三、试验方法

1.快速固结法：规定试样在各级压力下的固结时间为1小时，仅在最后一级压力下除测记1小时的量表读数外，还应测读达压缩稳定时的量表读数，一般为24小时。 

2.标准固结法：各级荷载以24小时为稳定标准，按照规定时间：6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min、12 min 15s…….24h，至稳定为止。读数计算沉降量。

本次试验课因时间问题，采用“标准固结法”，每级荷载假设9min固结稳定。

四、仪器设备

①三联固结仪；②固结容器：水槽、透水板、导环、环刀(高=2cm，面积=30cm2)、护环、加压上盖，位移计导杆，位移计架；③百分表：量程10mm，最小分度值0.01mm；④其它：天平、烘箱、称量盒、秒表、玻璃板、钢丝锯、切土刀、凡士林、滤纸等。

五、试验步骤

1.称量环刀质量，将环刀内侧涂上一层凡士林，刀刃向下放在土样上。

2.用刮土刀将环刀垂直均匀下压(严禁倾斜)入土样，边压便用切土刀沿环刀外侧切削土样，直至土样高出环刀2～3mm，然后用钢丝锯和刮土刀削去两端余土、整平，盖上玻璃片。

3.擦净环刀外壁，将环刀沿玻璃片划入天平托盘，称取环刀加土的质量，准确至0.1g，取切下的余土测定含水率。

4.在固结容器内放置护环、透水板和薄型滤纸(其湿度应接近试样)，将带有试样的环刀刀口向下装入护环内，放上导环，试样上依次放上薄型滤纸、透水板和加压上盖。

5.将固结容器放在固结仪加压横梁正中，使加压上盖与加压横梁中心对准，安装百分表 (使百分表向下预压5～6mm)。

6.施加1kPa的预压力使试样与仪器上下各部件之间接触，将百分表调整到零位。

7.施加压力，压力大小选用50kPa、100kPa、200kPa、400kPa，加荷后按6s、15s、1min、2min15s、4min、6min15s、9min时间顺序时间顺序测记百分表读数。

7.固结稳定后，施加下一级荷载并按上述时间读数直至加荷结束。

8.试验结束后，拆除试验，清理试验仪器，处理数据。

六、成果整理

1.计算公式

      =20mm，为各级压力9min读数。

2.试验记录表

（1）含水率

压力

例如：

注：本图仅作参考，请按照实际试验数据手绘画图，此图不必写入试验报告。

3.判断土的压缩性

根据：

低压缩性土：a1-2<0.1MPa-1

中压缩性土：0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1

高压缩性土：a1-2≥0.5MPa-1

或者

低压缩性土：Es≥20MPa

中压缩性土：4MPa≤Es<20MPa

高压缩性土：Es<4MPa