8土工试验与原理2016(固结).ppt

2017/11/22
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岩土工程试验与测试技术
—室内土工试验(固结)
同济大学袁聚云
2016
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七、固结试验
常规固结试验
快速固结试验
固结系数的计算
黄土湿陷试验
膨胀试验
静止侧压力系数K0试验
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(一)土的压缩机理和有效应力原理
压缩机理
由于土是固体颗粒的集合体,具有碎散性,因而土的压缩性比钢材、混凝土等其他材料大得多,并具有下列两个特点:
(1)土体的压缩变形主要是由于孔隙的减小所引起的。
(2)饱和土的压缩需要一定时间才能完成,这个过程称为土的渗流固结。
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有效应力原理
对于饱和土,如果在土中某点截取某一水平截面,截面上由土体的重力、静水压力及外荷载所产生的应力,称为总应力σ。
总应力σ一部分是由土颗粒间的接触面承担,称为有效应力σ’;另一部分是由土体孔隙内的水承担,称为孔隙水压力u。
σ= σ’+ u
这个关系式称为有效
应力公式。
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压缩变形Δh与孔隙比变化Δe的关系
在实际地基常遇到的压力范围内,土颗粒本身的压缩量很小,故常忽略不计。
土样的压缩变形为孔隙体积的减小,可建立压缩变形Δh与孔隙比变化Δe的关系为
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根据工程需要,固结试验可以进行如下方法的试验:
(1)标准固结试验;
(2)快速固结试验;
(3)应变控制连续加荷固结试验。
应变控制连续加荷固结试验,是在试样上连续加荷,并随时测定试样的变形量和底部孔隙水压力。
要求试验过程中,试样底部的孔隙水压力不超过轴向压力的某一值。
控制标准是使试验时的任何时间内,试样底部产生的孔隙水压力为同时施加轴向荷重的3%~20%。
(二) 固结试验
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应变控制连续加荷固结试验仪
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标准固结试验
将天然状态下的原状土或人工制备的扰动土,制备成一定规格的土样;
在侧限与轴向排水条件下测定土在不同荷载下的压缩变形;
试样在每级压力下的固结稳定时间为24小时。
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(1)固结容器
由环刀、护环、透水板、加压上盖等组成
土样面积30cm2()或50cm2(),高度2cm。