土的固结压缩试验
一、实验目的
1、测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形与压力的关系,或孔隙比与压力的关系,变形与时间的关系。
2、由测得的各关系曲线计算土的压缩系数av、压缩模量Es、压缩指数Cc、回弹指数Cs、固结系数Cv、地基的渗透系数k及土的先期固结压力Pc等,测定项目视工程需要而定。
3、利用压缩试验所得的参数计算地基基础的变形量,预估地基承载力。 二、实验设备、仪器
1、 压缩固结仪:由环刀、护环、透水板、加压上盖、量
架等组成;
2、 加压设备:采用量程为5,10kN的杠杆式加压设备;
3、 变形量测设备:百分表量程10mm,分度值为0.01mm;
4、 其他:快速烘箱(300?C,350?C)、电子天平(称量1000g,感量0.01g)、测容重用环刀、刮土刀、钢丝锯、铝盒、玻璃板、秒表、凡士林、盛水盆、滤纸等。
三、试验步骤
1、按要求取原状样或制备扰动土样。
2、取环刀样,测试验前的密度与含水量。
3、取压缩仪内的环刀,内壁擦抹凡士林使其光滑少摩擦。环刀刃口向下对准制备的圆柱土样中心,慢慢垂直下压且边压边削土样,使土样成锥台形。直至土样伸出环刀顶面为止,将环刀两边余土削去修平,擦净环刀外壁。
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4、在压缩容器内放置透水石、滤纸和下护环,将带有环刀的试样小心装入护环,然后在环刀试样上放薄滤纸、上护环、透水板和加压盖板,置于加压框架下,并对准加压杆,使加压杆与加压盖板中心凹槽对正。
5、安装百分表,为保证试样与仪器上下各部分之间接触良好,应施加1kPa的预压压力,然后调整百分表,使百分度指针归零(表的毫米指针应控制在5,10mm之间,以保证有足够的量程测定试样的压缩量)。6、加荷。按50、100、200、400(kpa)四级荷重加荷,每级荷载历时10分钟,即每级荷重加上10分钟时,记测微表读数一次,然后加下一级荷载,依些类推,直到第四级荷载施加完毕为止。四、注意事项
1(首先装好试样,再安装量表。在装量表的过程中,小指针需调至整数位,大指针调至零,量表杆头要有一定的伸缩范围,固定在量表架上。2(压缩容器内放置的透水石、滤纸湿度尽量与试样湿度接近。
3(加荷时,应按顺序加砝码;试验中不要震动实验台,以免指针产生移动。五、试验数据整理
1、 按下式计算试样的初始孔隙比e: 0
0,(1,0.01,)G,s0,,1e0,
式中 e—土样的初始孔隙比; 0
G—.土粒比重,本实验取Gs =2.7; s
3ρ—土样的初始密度(g/cm),由试验测定; 0
3ρ—4?C水的密度,为1 g/cm; ω
ω—土样的初始含水量(%),由试验测定。 0
2
h0h,s1,e0
2(计算试样的颗粒(骨架)净高hs式中:h — 试样初始高度(mm) 0
3、计算某级压力下变形稳定后的孔隙比ei
h,,iee,,i0hs
式中: e—某级压力下土样的孔隙比; i
— 某级压力下试样高度的累计变形量,mm; ,,hi
4、计算某级压力下的压缩系数a 和压缩模量Es i-i+1
,eeii,1,aii,,1p,pi,1i
,1eiE,sai,i,1
式中 P— 某一级荷重值,MPa。根i
据上覆压力确定i,一般建筑物的上覆压力在100-200kPa之间,故取a来表达图1-2
的压缩系数。
5、作孔隙比e和压力p的关系曲线
以孔隙比e为纵坐标,压力p为横坐标,绘制孔隙比与压力的关系曲线。
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