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土的固結(jié)實(shí)驗(yàn)所需儀器與操作步驟
A、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
固結(jié)實(shí)驗(yàn)的目的是測定試樣在側(cè)限與軸向排水條件下的變形和壓力或孔隙比和壓力的關(guān)系曲線,并根據(jù)孔隙比和壓力關(guān)系曲線(pe−曲線)計(jì)算出壓縮系數(shù)和壓縮模量等土的壓縮性指標(biāo),以便判斷土的壓縮性和計(jì)算基礎(chǔ)沉降時間。
此外,由飽和粘性土的壓縮實(shí)驗(yàn)也可在某一壓力下變形與時間的關(guān)系曲線,從而估算土的固結(jié)系數(shù)和滲透系數(shù)。
B、實(shí)驗(yàn)要求
1、由實(shí)驗(yàn)室提供土樣一份,要求學(xué)生在側(cè)限壓縮儀中測定土的壓縮性,繪制壓縮曲線(pe−曲)。
2、求出21−a和21−SE,并判斷該土樣的壓縮性。
3、仔細(xì)觀察土的變形與時間關(guān)系這一重要特性(可以繪制出每荷載作用下的ts−曲線)。
C、實(shí)驗(yàn)方法
一、基本原理和方法 土的固結(jié)就是土在外部壓力作用下壓縮隨時間增長的過程。本實(shí)驗(yàn)是將土樣放在固結(jié)儀上的金屬容器內(nèi),在有側(cè)限的條件下施加壓力,測定試樣在側(cè)限及軸向排水條件下的變形和壓力(或孔隙比和壓力)的關(guān)系,變形和時間的關(guān)系,測求土的單位沉降量、壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、壓縮模量、固結(jié)系數(shù)及原狀土的先期固結(jié)壓力,了解土的壓縮特性,作為設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。 本實(shí)驗(yàn)采用法用砝碼通過杠桿加壓,每荷重的施加,是在前荷重下壓縮至穩(wěn)定后施加的,穩(wěn)定是相對的,按穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的不同通常壓縮試驗(yàn)分為三類。
1、穩(wěn)定壓縮。在每級荷重下24小時內(nèi)土樣厚度不再變化,百分表讀數(shù)不變,即不認(rèn)為穩(wěn)定,繼續(xù)加荷重。這種方法所需時間太長,一般不太采用。
2、假穩(wěn)定壓縮。一小時內(nèi)土樣壓縮量不超過
3、壓縮。在各級荷重下,壓縮一小時后,不管變化如何即加壓力,但在 后荷重下,除測讀一小時的變形量外,還應(yīng)繼續(xù)測試達(dá)到假穩(wěn)定為準(zhǔn)。計(jì)算時,根據(jù) 后變形量核正前幾級荷重下的變形量,當(dāng)精度要求不高時,一般采用此方法可以縮短實(shí)驗(yàn)時間。
本試驗(yàn)采用上述第三種方法進(jìn)行壓縮操作。
二、儀器設(shè)備
1、中壓三聯(lián)固結(jié)儀(如下圖,由主機(jī)包括固定于其上的零部件,容器包括可供
2、測含水率和密度所用設(shè)備
三、操作步驟
1、切取原狀土樣或制備所需濕度密度的擾動土樣,切取時應(yīng)使試樣在實(shí)驗(yàn)時的受壓情況與 土層受荷方向一致。
2、用鋼絲鋸將土樣修成略大于環(huán)刀直徑的土柱,然后用手輕輕將環(huán)刀垂直下壓,邊壓邊修,直至環(huán)刀裝滿土樣為止,然后用刮土刀修平兩端,同時注意刮平試樣時,不得用刮刀往復(fù)涂抹上面,在切削過程中應(yīng)細(xì)心觀察試樣并記錄其層次、顏色荷有無雜質(zhì)等。
3、擦凈環(huán)刀外壁,稱環(huán)刀與土合重,準(zhǔn)確至
4、在固結(jié)容器內(nèi)裝上切土環(huán)刀(刀口向下),兩端應(yīng)貼上潔凈而濕潤的濾紙, 再用提環(huán)螺絲將導(dǎo)環(huán)置于固結(jié)容器,然后放上透水石和傳壓活塞及定向鋼球。
5、將固結(jié)容器置于加壓框架中,密合傳壓活塞及橫梁,預(yù)加1.0Kpa壓力,使 固結(jié)儀內(nèi)務(wù)部分緊密接觸,裝好測微表,并調(diào)整讀數(shù)至零。
6、去掉預(yù)壓負(fù)荷,立即加 級荷載。加砝碼時應(yīng)避免沖擊和搖晃,在加砝碼的同時,立即開動秒表。土樣加荷順序可參照下表。
7、荷載加上后每隔30min記載微表讀數(shù)一次。讀數(shù) 至
8、如系飽和試樣,則在施加 級荷載后,立即向容器內(nèi)注水至滿。如系非飽和試樣須以濕棉紗圍住上下透水面四周,避免水分蒸發(fā)。
9、如需確定沉降土的前期固結(jié)壓力時,荷載率宜小于1,可采用0.5或0.25倍, 后荷載應(yīng)大于1000Kpa,使e-lgp曲線下端出現(xiàn)直線段。
10、如需測定沉降速率、固結(jié)系數(shù)等指標(biāo),一般施加每壓力后宜按下表所列時間順序記測微表讀數(shù):15s,1min,2min15s,4min,6min15s,9min,12min15s,16min,20min15s,25min,30min15s,36min,42min15s,60min,120min……,直到穩(wěn)定為止,再加下荷載,當(dāng)不需要測定沉降速率時,則施加每壓力后24h,測記試樣高度變化作為穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)試樣的滲透系數(shù)大于10-
11、需要進(jìn)行回彈實(shí)驗(yàn)時,可在某級壓力(大于上覆壓力)下固結(jié)穩(wěn)定后退壓,直到退到 級壓力,每次退壓至24h后測定試樣的回彈量。
12、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后吸去容器內(nèi)的水,拆除儀器各部件,取出試樣,測含水量。