【摘要】:研究土的压缩性大小及其特征的室内实验方法称为压缩实验,室内实验简单方便,费用较低,虽未能符合土的实际情况,但仍存在一定的实用价值。这样只要测定土样在各级压力下的稳定压缩量s后,就可按上式算出相应的孔隙比e,从而绘制土的压缩曲线。图9.9以e-p曲线确定压缩系数a图9.10e-lgp曲线中求Cc
研究土的压缩性大小及其特征的室内实验方法称为压缩实验,室内实验简单方便,费用较低,虽未能符合土的实际情况,但仍存在一定的实用价值。实验时,用金属环刀取原状土样,并置于圆筒形压缩容器里的刚性护环内,上下各有一块透水石,使得水可以自由排出。由于金属环刀和刚性护环的限制,使得土样在竖向压力作用下只能发生竖向变形,而无侧向变形,如图9.7所示,所以这种方法又称侧限压缩试验。设土样的初始高度为H0,受压后高度为H,则有H=H0−s,s为外压力p作用下土样压缩至稳定的变形量。根据土的孔隙比定义,假设土粒体积Vs不变,则土样孔隙体积在压缩前为e0×Vs,在压缩稳定后为e×Vs(图9.8)[5-22]。
图9.7 侧限压缩实验示意图
图9.8 压缩实验中土样变形示意图
为求土样压缩稳定后的孔隙比e0,利用受压前后土粒体积不变和土样截面面积不变这两个条件,得出:
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式中,e0=ds(1+w0)γw/γ0−1,为初始孔隙比,其中w0、γ0和γw分别为土样的初始含水量、土粒密度和土样的初始密度,它们可根据室内实验测定。这样只要测定土样在各级压力下的稳定压缩量s后,就可按上式算出相应的孔隙比e,从而绘制土的压缩曲线。
压缩曲线可按两种方式绘制,如图9.9和图9.10所示。一种是e-p曲线,常规实验中一般按p=50、100、200、300、400 kPa五级加载荷;另一种是e-lgp曲线,实验时以较小的压力开始,采取小增量多级加载,并加到较大的荷载(例如1000 kPa)为止。
图9.9 以e-p曲线确定压缩系数a
图9.10 e-lgp曲线中求Cc
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