壓縮固結(jié)試驗(yàn)

1、會(huì)計(jì)學(xué)1壓縮固結(jié)試驗(yàn)壓縮固結(jié)試驗(yàn)一、基本概念一、基本概念土的壓縮性土的壓縮性(compressibility)：是指土在壓力作用下體積縮小的：是指土在壓力作用下體積縮小的 特性。特性。固體土顆粒被壓縮；固體土顆粒被壓縮；土中水及封閉氣體被壓縮；土中水及封閉氣體被壓縮；水和氣從孔隙中被擠出；水和氣從孔隙中被擠出； 土的固結(jié)土的固結(jié)(consolidation)：土體在外力作用下，壓縮隨時(shí)間增長(zhǎng)：土體在外力作用下，壓縮隨時(shí)間增長(zhǎng) 的全過(guò)程，稱(chēng)為土的全過(guò)程，稱(chēng)為土 的固結(jié)。的固結(jié)。 引言引言墨西哥某宮殿墨西哥某宮殿左部：左部：17091709年年右部：右部：16221622年年地基：地基：2020多

2、米厚粘土多米厚粘土問(wèn)題：?jiǎn)栴}：沉降沉降2.22.2米，且左米，且左右兩部分存在明顯右兩部分存在明顯的沉降差。左側(cè)建的沉降差。左側(cè)建筑物于筑物于19691969年加固年加固工程實(shí)例工程實(shí)例Kiss由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸工程實(shí)例工程實(shí)例（墨西哥城）地基的沉降及不均勻沉降工程實(shí)例工程實(shí)例意大利比薩斜塔意大利比薩斜塔基坑開(kāi)挖，引起陽(yáng)臺(tái)裂縫基坑開(kāi)挖，引起陽(yáng)臺(tái)裂縫工程實(shí)例工程實(shí)例新建筑引起原有建筑物開(kāi)裂新建筑引起原有建筑物開(kāi)裂工程實(shí)例工程實(shí)例高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除工程實(shí)例工程實(shí)例建筑物立面高差過(guò)

3、大建筑物立面高差過(guò)大工程實(shí)例工程實(shí)例研究土的壓縮性的實(shí)驗(yàn)方法研究土的壓縮性的實(shí)驗(yàn)方法壓縮試驗(yàn)：壓縮試驗(yàn)：研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗(yàn)方法稱(chēng)為研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗(yàn)方法稱(chēng)為 壓縮試驗(yàn)，室內(nèi)試驗(yàn)簡(jiǎn)單方便，費(fèi)用較低；壓縮試驗(yàn)，室內(nèi)試驗(yàn)簡(jiǎn)單方便，費(fèi)用較低； 室內(nèi)壓縮試驗(yàn)室內(nèi)壓縮試驗(yàn)： 單向壓縮試驗(yàn)單向壓縮試驗(yàn) 三軸壓縮試驗(yàn)：三軸壓縮試驗(yàn)： 真三軸真三軸 常規(guī)三軸常規(guī)三軸 原位試驗(yàn)原位試驗(yàn)：載荷試驗(yàn)：載荷試驗(yàn) 3213211、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理 壓縮試驗(yàn)的目的是獲得土體體積的變化與所受外力的壓縮試驗(yàn)的目的是獲得土體體積的變化與所受外力的關(guān)系，在一維模型中，用壓縮曲線來(lái)表

4、示。在關(guān)系，在一維模型中，用壓縮曲線來(lái)表示。在e ep p曲線上曲線上，可得到壓縮系數(shù)，可得到壓縮系數(shù)a av v，在，在lgplgp曲線上可得壓縮指數(shù)曲線上可得壓縮指數(shù)CcCc、回彈指數(shù)、回彈指數(shù)CsCs。 固結(jié)試驗(yàn)的目的是獲得在一定大小的外力作用下土體固結(jié)試驗(yàn)的目的是獲得在一定大小的外力作用下土體體積的變化與外力作用時(shí)間的關(guān)系，在體積的變化與外力作用時(shí)間的關(guān)系，在 一維固結(jié)模型中一維固結(jié)模型中，采用太沙基一維固結(jié)理論描述時(shí)，為壓縮量與時(shí)間的關(guān)，采用太沙基一維固結(jié)理論描述時(shí)，為壓縮量與時(shí)間的關(guān)系，得到固結(jié)系數(shù)系，得到固結(jié)系數(shù) C Cv v。體積體積sV2se V高度高度HS1se V1psV

5、體積體積H高度高度1p1p121111eeeSHHee2111SeeeH二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備二、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 主要設(shè)備：固結(jié)儀，如下圖所示： 其他：環(huán)刀（面積50cm2、高2cm）、天平、測(cè)微表、秒表、烘箱、修土刀、稱(chēng)量盒、濾紙等。中壓三聯(lián)固結(jié)儀電子天平修土刀電子天平碟式飽和器鼓風(fēng)干燥箱鋁盒內(nèi)徑61.8mm環(huán)刀鋼絲鋸三、試樣的制備三、試樣的制備010001. 001. 01wwwmmwVmsd 1)1 (000wes 五、計(jì)算及試驗(yàn)誤差五、計(jì)算及試驗(yàn)誤差各級(jí)荷載下的孔隙比ei 式中：h0試樣的高度為20mm。 壓縮系數(shù)av: 壓縮模量Es 000)1 (hheeeii)(111MPappeeaii

6、ii )(10MPaaeEs 六、試驗(yàn)結(jié)果六、試驗(yàn)結(jié)果壓縮試驗(yàn)中壓縮試驗(yàn)中HtHp、e-p 曲線(4)(4)試驗(yàn)結(jié)果（孔隙比）的推導(dǎo)試驗(yàn)結(jié)果（孔隙比）的推導(dǎo)1e0e孔隙孔隙固體固體顆粒顆粒H0See1e1SHH000 000HS)e1(ee 由三相草圖：由三相草圖：可得到可得到e-pe-p關(guān)系關(guān)系e-pe-p曲線曲線壓縮系數(shù)壓縮系數(shù)a a土的類(lèi)別土的類(lèi)別a a1-21-2 (MPa (MPa-1-1) )高壓縮性土高壓縮性土0.50.5中壓縮性土中壓縮性土0.1-0.50.1-0.5低壓縮性土低壓縮性土0.10.1壓縮系數(shù)壓縮系數(shù)a a1-21-2常用作常用作比較土的壓縮性大小比較土的壓縮性大

7、小壓縮系數(shù)：壓縮系數(shù)：pea0 0100100200200 3003001.0e epe p(kPa)p(kPa)100100100010000.90.9e eC Cc c1 1p(kPap(kPa，lg)lg)e-lgpe-lgp曲線曲線n 特點(diǎn)：特點(diǎn)：在壓力較大部分，在壓力較大部分， 接近直線段接近直線段n 指標(biāo)：指標(biāo)：反映了土的應(yīng)力歷史反映了土的應(yīng)力歷史 壓縮指數(shù)壓縮指數(shù)Cc)lgp(eCc 土的試樣單向受壓，應(yīng)土的試樣單向受壓，應(yīng)力增量與應(yīng)變?cè)隽恐攘υ隽颗c應(yīng)變?cè)隽恐韧恋囊话慊膲嚎s曲線土的一般化的壓縮曲線)(00e1e 1 1E Es s1 1E Ee esE加載：加載：eE卸載和重加載：卸載和重加載：p12112shhhEz豎向應(yīng)變：豎向應(yīng)變：121hhhZ則則n