測定土的單位沉降量、壓縮系數、壓縮模量、壓縮指數、回彈指數、固結系數以及原狀土的先期固結壓力等。
適用于飽和的粘性土,只進行壓縮時允許用非飽和土。
1)儀器設備
●固結儀:試樣面積50cm2,高度20cm,見圖5。
●環刀:直徑為61.8mm和79.8mm,高度為20mm。環刀應具有一定的剛度,內壁應保持較高的光潔度,宜涂一薄層硅脂或聚四氟乙烯。
●透水石:由氧化鋁或不受土腐蝕的金屬材料組成,其透水系數應大于試樣的滲透系數。用固定式容器時,頂部透水石直徑小于環刀內徑0.2-0.5mm;當用浮環式容器時秒試表、烘箱、鋼絲鋸、鋁盒等。
2)試樣
●根據工程需要切取原狀土樣或制備所需濕度密度的擾動土樣。切取原狀土樣時,應使試樣在試驗時的受壓情況與天然土層受荷方向一致。
●用鋼絲鋸將土樣修成略大于環刀直徑的土柱。然后用手輕輕將環刀垂直下壓,邊壓邊修,直至環刀裝滿土樣為止。再用刮刀修平兩端,同時注意刮平試樣時,不得用刮刀反復涂抹土面。在切削過程中,應細心觀察試樣并記錄其層次、顏色和有無雜質等。
●去掉頂壓荷載,立即加一級荷載,加砝碼時應避免沖擊和搖晃,在加砝碼的同時立即開動秒試表,按記錄試表內時間讀百分試表讀數。
荷載等級一般規定為50 KPa、100 KPa、200 KPa、300 KPa、400 KPa。有時可以根據土的軟硬程度,級荷載可考慮用25 KPa。
●如系飽和試樣,則在施加級荷載后,立即向容器中注水至滿。 如系非飽和試樣,須以濕棉紗圍住上下透水面四周,以免水分蒸發。
●如確定原狀土的先期固結壓力時,荷載率宜小于1,可采用0.5或0.25倍,最后一級荷載應大于1000 KPa,使e-lgp曲線下端出現直線段。
●如須測定沉降速度、固結系數等指標,一般按15s,1min,2min15s,4min,6min15s,9min,12min15s,16min,20min15s,25min,30min15s,36min,49min,64min,100min,200min,400min,23h,24h,直至穩定。
●當不須測定沉降速度時,則施加每級壓力后24h,測記試樣高度變化作為穩定標準,當試樣滲透系數大于10-5cm/s時,允許以主固結完成作為相對穩定標準。按此步驟逐級加壓至試驗結束。(注:測定沉降速率僅適用于飽和土。)
●試驗結束后拆除儀器,小心取出完整土樣,稱其質量,并測定其終結含水量(如不須測定試驗后的飽和度,則不必測定終結含水量),并將儀器洗干凈。
4)結果整理
● 以單位沉降量或孔隙比為縱坐標,以壓力為橫坐標,作單位沉降量或孔隙比與壓力關系曲線。
●按下述方法求固結系數。
●求某一荷載下固結度為68%的t68
以百分試表讀數d(mm)為縱坐標,以時間的常用對數為橫坐標,在半對數紙上作曲線。在曲線開始部分選擇任意時間 ,查到相應的百分讀數,又在=/4處查得另一相應的百分試表讀數,之值為。如此另在曲線開始部分以同法求得等,取其平均值,得理論零點。
以百分試表讀數d(mm)為縱坐標,時間平方根 為橫坐標,作曲線,圖7,延長曲線開始段的直線,交縱坐標軸于(理論零點)。過作另一直線,令其縱坐標為前一直線橫坐標的1.15倍,則后一直線與曲線交點所對應的時間平方即為固結度達90%所需的時間t90 即等于某一荷載下式樣初始與終了高度的平均值之半。
●求某一荷載下固結度為50%的t50
同上法求得理論零點后,延長曲線的中部直線段和通過曲線尾數部數點作一切線的交點即為理論終點為
6)按下述方法確定原狀土的先期固結壓力