压缩[固结]试验

《土木工程名词》。 2100433B

2003年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

土的固结是土力学学科中最根本的课题之一。固结是土体在荷载作用下，超静孔隙水压力消散，有效应力增加的过程。通常采用室内固结试验测定土的压缩、固结特性参数，为设计计算提供指标。常用的固结参数主要有：压缩系数、压缩指数、回弹指数、先期固结压力与固结系数。现有的室内固结试验方法主要有三种：常规固结试验、快速法固结试验和连续加载固结试验。

常规固结试验比较可靠，是被普遍认可的，为我国 《土工试验方法标准》（GB/ T50123 ）推荐使用的方法。但该方法有一些显著的缺点，主要表现为以下几点：试验所需的时间较长。按照 《土工试验方法标准》（GB/ T50123 ）要求，分级加载的每级荷载要作用 24h，这样完成一个固结试验所需的最终时间大概 9d 左右，若需进行回弹试验，则时间更长。试验获得数据少而且比较分散，致使试验得到的曲线不连续，影响测定参数的准确性。固结试验过程中沿试样高度的有效应力分布不均匀，根据有效应力原理，靠近排水面的有效应力最大，靠近不排水面处的有效应力最小，水力梯度沿高度方向变化相当大，致使有效应力沿试样高度分布不均匀，造成了试样的压缩性分布不均匀。

快速固结试验根据《土工试验方法标准》（GB/ T50123）推荐的时间平方根法计算固结系数时，要求土体固结度达到90%，大量的试验表明高度为2cm 的试样在荷载作用1h的固结度一般可达到90% 以上（24h 稳定标准）。因此，快速法固结试验把每级荷载的加载时间缩短到1~2h，最后对试验结果进行校正，可得到与常规固结试验近似的结果。 此法大大缩短了试验时间，得到了相当广泛的应用。连续加荷固结试验是对饱和土试样连续加荷，能快速测定试样一维 压缩特性的固结试验。在试样连续加荷过程中，随 时测定试样的变形量与试样底部孔隙水压力。按照控制条件可分为等应变速率固结试验、等梯度固结试验及等速加荷固结试验等。等应变率试验法，即整个试验加荷过程中,单位时间内的变形值为常量。控制梯度试验法，即在试验过程中，使试样不透水底部的孔隙水压力为常量，故又称等梯度试验。

试验室做压缩试验所用的原状土，实际上已经过了一个卸荷阶段。即卸除了土样在土层中所承受上覆土层的有效自重压力，因而室内试验所得的压缩曲线实际是卸荷后的首次再压缩曲线。加之在取样和制备试样过程中，难免有不同程度的扰动。因此，室内测得的压缩曲线与实际土层的现场压缩曲线不相吻合，为使沉降计算更符合实际，需要对室内压缩曲线进行修正。

1、正常固结土： 依据室内高压固结试验，绘制e—logP 曲线；确定前期固结压力Pc 的位置，图4中a点；由e0 坐标点作一水平线，与前期固结压力Pc交于A 点；在室内压缩曲线上找出相当于0.42 e0的C 点，连接AC，即得正常固结土的现场压缩曲线。

2、超固结土；做室内试验，绘出回弹、再压缩的e—logP 曲线；确定前期固结压力Pc 的位置；求该土层现有上覆土层的有效自重压力Po 及相应的天然孔隙比e0，在图4中得B点，该点为现场再压缩曲线的起点；过B 点作一与室内滞回圈割线平行的线，并与Pc 交于A 点，则AB 为超固结土的现场再压缩曲线；在室内曲线上找出相当于0.42 e0的C 点，连接AC，即得超固结土的现场压缩曲线；

3、欠固结土，其现场压缩曲线的推求可近似与正常固结土相同，但欠固结土的有效自重压力P0>Pc ,故其位置在Pc 的右边。

又称压缩试验、压密试验。用以测定土在完全侧限(指侧向不发生变形)条件下承受垂直压力后的压缩特性的试验。可分为常规固结试验、快速固结试验、高压固结试验和连续加荷固结试验。试验仪器称固结仪，有多种型号。试验时先用内径61.8mm、高20mm的环刀在土样上切取试样，两端用钢丝锯整平后连同环刀一起装入试验容器中，后在完全侧限和容许竖向排水的条件下分级加压，记录压力、试样发生的压缩变形量及其相应的时间，用以计算土的压缩模量和压缩指数等表示土的压缩特性的参数。如在分级加荷后分级卸荷，即为加荷与卸荷回弹试验，可用以测定土的回弹指数。2100433B