固結(jié)實驗報告

1、.實驗四固結(jié)試驗 實驗人： 學號：一、概述土的壓縮性是指土在壓力作用下體積縮小的性能。在工程中所遇到的壓力（通常在16kg/cm2以內(nèi)）作用下，土的壓縮可以認為只是由于土中孔隙體積的縮小所致（此時孔隙中的水或氣體將被部分排出），至于土粒與水兩者本身的壓縮性則極微小，可不考慮。壓縮試驗是為了測定土的壓縮性，根據(jù)試驗結(jié)果繪制出孔隙比與壓力的關(guān)系曲線（壓縮曲線），由曲線確定土在指定荷載變化范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)和壓縮模量。二、儀器設(shè)備1、小型固結(jié)儀：包括壓縮容器和加壓設(shè)備兩部分，環(huán)刀（內(nèi)徑61.8mm，高20mm，面積30cm2），單位面積最大壓力4kg/cm2；杠桿比1：20。圖6-1 固結(jié)儀示意圖1-

2、水槽 2-護環(huán) 3-環(huán)刀 4-導環(huán) 5-透水石6-加壓上蓋 7-位移計導桿 8-位移計架 9-試樣2、測微表：量程10mm，精度0.01mm。3、天平，最小分度值0.01g及0.1g各一架。4、毛玻璃板、濾紙、鋼絲鋸、秒表、烘箱、削土刀、凡士林、透水石等。三、操作步驟1、按工程需要選擇面積為30cm2的切土環(huán)刀，環(huán)刀內(nèi)壁涂上一薄層凡士林，刀口應(yīng)向下放在原狀土或人工制備的擾動土上，切取原狀土樣時應(yīng)與天然狀態(tài)時垂直方向一致。2、小心邊壓邊削，注意避免環(huán)刀偏心入土，應(yīng)使整個土樣進入環(huán)刀并凸出環(huán)刀為止，然后用鋼絲鋸或修土刀將兩端余土削去修平，擦凈環(huán)刀外壁。3、測定土樣密度，并在余土中取代表性土樣測定其

3、含水率，然后用圓玻璃片將環(huán)刀兩端蓋上，防止水分蒸發(fā)。4、在固結(jié)儀的固結(jié)容器內(nèi)裝上帶有試樣的切土環(huán)刀（刀口向下），在土樣兩端應(yīng)貼上潔凈而潤濕的濾紙，放上透水石，然后放入加壓導環(huán)和加壓板以及定向鋼球。5、檢查各部分連接處是否轉(zhuǎn)動靈活；然后平衡加壓部分（此項工作由實驗室代做）。即轉(zhuǎn)動平衡錘，目測上杠桿水平時，將裝有土樣的壓縮部件放到框架內(nèi)上橫梁下，直至壓縮部件之球柱與上橫梁壓帽之圓弧中心微接觸。6、橫梁與球柱接觸后，插入活塞桿，裝上測微表，使測微表表腳接觸活塞桿頂面，并調(diào)節(jié)表腳，使其上的短針正好對準6字，再將測微表上的長針調(diào)整到零，讀測微表初讀數(shù)。7、加載等級：按教學需要本次試驗定為0.5、1.0、

4、2.0、3.0、4.0kg/cm2五級；即50、100、200、300、400Kpa（1Kpa=0.001N/mm2）五級荷重系累計數(shù)值），如第一級荷載0.5kg/cm2需加砝碼1.5kg以后三級依次計算準確后加入砝碼，加砝碼時要注意安全，防止砝碼放置不穩(wěn)定而受傷。8、每級荷載經(jīng)10分鐘記下測微表讀數(shù)，讀數(shù)精確到0.01mm。然后再施加下一級荷載，以此類推直到第五級荷載施加完畢，記錄測微表讀數(shù)R1、R2、R3、R4、R5。9、試驗結(jié)束后，必須先卸下測微表，然后卸掉砝碼，升起加壓框架，移出壓縮儀器，取出試樣后將儀器擦洗干凈。四、成果整理1、按下式（6-1）計算試樣的初始孔隙比： （6-1）式中

5、土粒比重；水的密度，一般可取1g/cm3；試樣初始含水率；試樣初始密度（g/cm3）。2、按下式（6-2）計算試樣中顆粒凈高： （6-2）式中 試樣的起始高度，即環(huán)刀高度（mm）。3、計算試樣在任一級壓力Pi（千帕）作用下變形穩(wěn)定后的試樣總變形量。 （6-3）式中 試驗前測微表初讀數(shù)（mm）；試樣在任一級荷載Pi作用下變形穩(wěn)定后的測微表讀數(shù)(mm)；各級荷載下儀器變形量（mm）。（由實驗室提供資料）e1e2ep1p2P(kPa)M1M2圖62 壓縮曲線4、計算各級荷載下的孔隙比。 （6-4）式中 試樣初始孔隙比； 試樣的起始高度（即環(huán)刀高度）（mm）；第級荷載作用下變形穩(wěn)定后的試樣總變形量（m

6、m）。5、繪制壓縮曲線（見圖6-2）以孔隙比為縱坐標，壓力為橫坐標，可以繪出關(guān)系曲線，此曲線稱為壓縮曲線。6、按式（6-5）計算某一壓力范圍內(nèi)壓縮系數(shù) （Mpa-1） （6-5）式中 , 。采用=100200kpa壓力區(qū)間相對應(yīng)的壓縮系數(shù)來評價土的壓縮性。值是判斷土的壓縮性高低的一個重要指標。的大小將地基土的壓縮性分為以下三類：當時，為高壓縮性土；當時，為中壓縮性土；當時，為低壓縮性土。7、計算某一荷載范圍的壓縮模量： （6-6）式中 孔隙比 ； 壓縮系數(shù)。8、試驗記錄與計算：含水率試驗記錄試樣編號盒質(zhì)量（g）盒加濕土質(zhì)量（g）盒加干土質(zhì)量（g）濕土質(zhì)量（g）干土質(zhì)量(g)含水率（%）平均含水

7、率（%）325.9135.6114.2109.788.324.2424.2925.9135.6114.2109.788.324.2425.9135.6114.1109.788.224.38密度試驗記錄試樣編號環(huán)刀號環(huán)刀加濕土質(zhì)量（g）環(huán)刀質(zhì)量（g）濕土質(zhì)量（g）環(huán)刀容積（cm3）濕密度（g/cm3）平 均濕密度（g/cm3）含水率（%）干密度（g/cm3）平 均干密度 （g/cm3）31155.843.3112.5601.8751.878524.291.5091.51152156.243.3112.9601.88224.291.514壓 縮 曲 線固結(jié)試驗記錄試樣編號：3 試樣面積：302 試

8、驗前孔隙比 ：0.5799土粒相對密度： 2.3878g/cm3 試驗前試樣高度： 20 mm 試驗日期： 2015年11月27日 試樣密度及含水量的測定記錄見下面表格。試驗前1.8785g/cm3 試驗前= 24.29% 壓 力（kg/cm2）0.51.02.03.04.0土樣1初時刻讀數(shù)(mm)9.9859.9859.9859.9859.985土樣1末時刻讀數(shù)(mm)9.2438.8558.3808.0827.811土樣1形變量(mm)0.7421.1301.6051.9032.174土樣2初時刻讀數(shù)(mm)9.4019.4019.4019.4019.401土樣2末時刻讀數(shù)(mm)8.32

9、17.6416.6505.9915.490土樣2形變量(mm)1.0801.7602.7513.4103.911平均形變量Si(mm)0.9111.4452.1782.6573.043各級荷載作用下壓縮穩(wěn)定后試樣的孔隙比0.50790.46580.40780.37000.3395 0.58（Mpa-1） 該土為 高 壓縮性土五、實驗分工與體會實驗分工： 實驗前期，組內(nèi)三名男同學到實驗室外取土，一名女同學在實驗室內(nèi)擦拭、看護實驗儀器。 在固結(jié)實驗中，由于操作相對較簡單，所以一名同學加載砝碼，一名同學讀數(shù)，一名同學記錄數(shù)據(jù)。然后四名同學輪換操作。 實驗結(jié)束后，全組成員清洗儀器，打掃實驗臺及附近衛(wèi)生。實驗體會： 固結(jié)實驗并不是很難，操作簡單，原理易懂，但由于土的固結(jié)時間過長，所以在兩次加載之間要經(jīng)歷相對較漫長的等待。雖然師兄說，如果讀數(shù)長時間沒有變化，就可以