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地基土固结压缩试验成果

时间:2023-10-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:称环刀加土总质量并计算试样的密度。依次逐级加压,至试验结束。各级压力pi作用下压缩稳定后试样的孔隙比ei:式中 hi——在pi作用下压缩稳定后试样的高度,mm。

地基土固结压缩试验成果

1.试验目的

测定土的压缩系数和压缩模量等压缩性指标。

2.试验方法

切取原状土样(同时测定土的密度和含水量)并安装到固结仪上,然后逐级加载,同时记录各级荷载下土样稳定变形量,最后利用公式计算各级荷载下变形稳定后的孔隙比ei,压缩系数a 和压缩模量Es

3.试验仪器设备

压缩仪(附图4)、环刀、透水石、量表(百分表)、天平、刮刀、钢丝锯、玻璃片、秒表等。

附图4 固结仪示意图

1—水槽;2—护环;3—环刀;4—加压上盖;5—透水石;6—量表导杆;7—量表架;8—试样

4.试验步骤

(1)环刀取土,测环刀两侧余土的含水量和土粒相对密度(比重)。称环刀加土总质量并计算试样的密度。

(2)安放试样,压缩仪容器的底板上放透水石,将带有环刀的试样装入护环,再在试样上放置透水石和加压盖板,置于加压框架下,对准加压框架的正中,安装量表。

(3)施加1kPa(即0.001N/mm2)的预压力,使试样与压缩容器内的各部分接触良好,然后调整量表,使其指针读数为0 或某一整数。

(4)记下量表读数,加第一级压力,加压的同时,开动秒表。加压后,按下列时间顺序记下量表读数:10min、20min、60min、120min、23h、24h,至稳定沉降。稳定沉降的标准施加每级压力后,每小时变形量小于0.01mm时,认为已稳定,可施加下一级压力。

注意在加压时应将砝码轻轻放下,尽量避免冲击摇晃。若试样为饱和土,则需在加第一级压力后向容器内灌水;若试样为非饱和土,则需用湿棉花围在传压活塞和透水石四周,以免水分蒸发。

(5)记下稳定读数后,加第二级压力,依照第一级压力时的读数时间记下量表读数,直至稳定。依次逐级加压,至试验结束。一般的加压等级为:12.5kPa、25kPa、50kPa、100kPa、200kPa、400kPa、800kPa、1600kPa、3200kPa,最后一级压力应比土层的计算压力大100~200 kPa。

(6)试验结束后吸去容器中的水,迅速拆除仪器各部件,取出整块试样,测定含水量。

5.成果整理

(1)按下式计算试样的初始孔隙比e0

(www.xing528.com)

式中 w0——压缩前试样的含水量;

ds——土粒相对密度;

ρ0——压缩前试样的密度,g/cm3

ρw——水的密度,g/cm3

(2)计算试样中颗粒净高hs

式中 h0——试样的起始高度,即环刀高度,mm。

(3)各级压力pi作用下压缩稳定后试样的孔隙比ei

式中 hi——在pi作用下压缩稳定后试样的高度,mm。

(4)绘制e—p 压缩曲线。

(5)计算某一压力范围内的压缩系数a:

式中 e1、e2——p1、p2时相应的孔隙比;

p1、p2——固结压力,N/mm2

用p1=0.1N/mm2(即100kPa)及p2=0.2N/mm2(即200kPa)求得压缩系数a。

(6)计算某一压力范围内的压缩模量Es

式中 e1——对应p1时的孔隙比。

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