土的压缩试验解析

压缩指数
Cc<0.2时，为低压缩性土； Cc=0.2~0.4时，为中压缩性土； Cc>0.4时，为高压缩性土。
(三)压缩模量(侧限压缩模量)
根据e p 曲线，可以求算另一个压缩性指标——压
缩模量。它的定义是土在完全侧限条件下的竖向附加压应
力与相应的应变增量之比值。土的压缩模量可根据下式计
算：
粘土
0.18~0.25
0.25~0.33
0.33 坚硬状态 0.33 可塑状态 0.43
软塑及流塑 0.53 状态 坚硬状态 0.33 可塑状态 0.53
软塑及流塑 0.72 状态
0.15~0.20 0.20~0.25 0.25 0.25 0.30 0.35
0.25 0.35 0.42
β
0.95~0.90 0.90~0.83 0.83 0.83 0.74 0.62
Vs
H0 1 e0
A H 1 e
A
(H0 s) 1 e
A
e
e0
s H0
(1
e0 )
只要测定土样在各级压力作用下的稳定压缩量后，就可
按上式算出相应的孔隙比e，从而绘制土的压缩曲线。 压缩曲线可按两种方式绘制，一种是采用普通直角座
标绘制的曲线 在常规试验中，一般按50、100，200， 300，400kPa五级加荷，另一种的横座标则取的常用对 数取值，即采用半对数直角座标纸绘制成曲线，试验时 以·较小的压力开始，采取小增量多级加荷，并加到较大 的荷载(例如1000kPa)为止.
可以互换算的。
与E s
两者在理论上是完全
从侧向不允许膨胀的压缩试验土样中取一微单元体
进行分析，可得 E0 与 Es 两者具有如下关系

意义：
e~p关系曲线是计算地基土的沉降变形的依据
2.操作步骤
百分表及其使用一
百分表及其使用二
荷载表与施加荷载
3.记录与计算：
4.讨论
试验原理： 土样受到压力时，一般认为固体颗粒和水是不可压缩 的，由于允许轴向排水，孔隙水会排出，孔隙体积减 小，表现为土样产生压缩变形。另外，对于非饱和土 中的气体受到压力时也可以被压缩。
在每一级压力下土样变形后的孔隙比
ei e 0
hi t i
H0
1 e0
孔隙比由初始条件算出，初始条件为： H0=20mm，w=25%，ds=2.7，γ=18.7kN/m3
1土力学实验大连理工大学土木水利学院岩土工程实验室2008年11月2测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力或孔隙比和压力的关系变形和时间的关系计算土的压缩系数判断土的压缩性
土力学实验
大连理工大学土木水利学院岩土工程实验室 2008年11月
实验二
1 试验目的、原理及意义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
压缩试验
试验目的： 测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力，或 孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，计算土的 压缩系数，判断土的压缩性。

土的压缩实验报告(一)土的压缩实验报告研究背景土壤作为地球上最基本的资源之一，其稳定性对于农业、建筑、环境等方面具有重要的影响。

因此，研究土壤的压缩性质具有重要的理论和实际意义。

实验目的通过实验，评估不同含水量对土壤压缩性质的影响，并探究土壤在不同含水量下的最大压缩模量。

实验步骤1.准备实验所需材料和仪器：土壤样本、水分测定仪、压缩试验仪等；2.从自然土壤中采集样品，并进行筛分，确保颗粒粒径在一致范围内；3.将土壤样本分成几份，分别加入不同量的水分，使其达到不同的含水量水平；4.分别测量不同含水量下的土壤水分含量，并记录数据；5.将土壤样本置于压缩试验仪中，并逐渐施加压力，记录下土壤样本在不同含水量下的最大压缩力；6.根据实验数据，计算不同含水量下的土壤压缩模量，并绘制相应趋势图。

实验结果与讨论实验结果显示，随着土壤含水量的增加，土壤的最大压缩力逐渐降低，并且不同含水量下的压缩模量也存在差异。

这可能是因为水分的存在改变了土壤颗粒之间的接触情况，使其更易于被压缩。

值得注意的是，在较高的含水量下，土壤的最大压缩力较低，这可能是由于水分填充土壤孔隙，导致土壤颗粒之间更加紧密，减少了压缩力的传递。

结论基于实验结果，可以得出以下结论：1.土壤含水量越高，其最大压缩力越低；2.不同含水量下土壤的压缩模量存在差异。

因此，在实际应用中，我们应该根据具体需求合理控制土壤的含水量，以实现最佳的压缩效果和土壤稳定性。

研究展望土壤的压缩性质对土壤工程和农业具有重要影响，然而本实验的研究还有一些不足之处，仍有进一步深入研究的空间。

例如，可以探究颗粒粒径对土壤压缩性质的影响，以及不同土壤类型在压缩过程中的差异。

未来的研究还可以结合实际工程和农业应用，进一步完善土壤压缩性质的评估标准和实验方法，提高土壤利用效率和保护土壤资源的可持续发展。

参考文献参考文献将列举于此处。

很抱歉，由于文本长度限制，无法提供更多内容。

如有其他需要，请告知。

单轴压缩试验原理单轴压缩试验是土力学实验中常用的一种试验方法，用于研究土壤在垂直于其水平面方向上的变形性质和力学特性。

本文将介绍单轴压缩试验的原理和相关内容。

1. 引言单轴压缩试验是土力学领域中最基本的试验方法之一，它可以模拟土体在垂直方向上的受力和变形过程。

通过该试验可以获得土壤的压缩性质、固结性质、剪切强度等重要参数，为土壤工程设计和施工提供理论依据和实验数据。

2. 试验原理单轴压缩试验是将土样放置在一个垂直于其水平面方向的试验装置中，施加垂直荷载使土样发生压缩变形。

试验过程中，通过测量土样的应力-应变关系曲线，可以得到土壤的压缩特性和力学参数。

3. 试验装置单轴压缩试验装置主要包括压力机、试验模具、压力传感器、变形测量仪等。

其中，压力机用于施加垂直荷载，试验模具用于固定土样，压力传感器用于测量土样的应力，变形测量仪用于测量土样的变形。

4. 试验步骤(1) 准备土样：从野外或实验室中获取土样，并进行必要的处理，如去除杂质、调整含水量等。

(2) 制备土样：将经过处理的土样放入试验模具中，并按照一定的压实度进行压实，使土样具有一定的初始密实度。

(3) 安装土样：将制备好的土样放入试验装置中，进行固定和调整，确保土样的垂直度和水平度。

(4) 施加荷载：通过压力机施加垂直荷载，使土样发生压缩变形。

在施加荷载的过程中，应注意控制荷载的速度和大小，以保证试验的准确性和可靠性。

(5) 测量应力：通过压力传感器测量土样的应力，并记录下来。

应力的测量通常是以应力为横坐标、变形为纵坐标绘制应力-应变曲线。

(6) 测量变形：通过变形测量仪测量土样的变形，并记录下来。

常用的变形测量方法有测量线法、测量环法等。

(7) 数据处理：根据测量到的应力和变形数据，计算得到土样的压缩性质和力学参数，如压缩模量、固结指数、剪切强度等。

5. 试验结果分析通过单轴压缩试验得到的应力-应变曲线可以反映土样的压缩性质和力学行为。

通常情况下，土样在开始加载时会出现较大的弹性变形，随着加载的进行，土样的应力逐渐增加，而应变也会逐渐增大。

• 土的压缩试验是土体在有侧限条件下进行。 • 方法： 试验时，使土体受到4级不同垂直压力作用， 测定土体在各级垂直压力下达到压缩稳定时的变形量， 计算出相应的孔隙比。 • 不同土体达到压缩稳定的时间不同，粘性土达到压缩 稳定至少需要1天时间。
压缩曲线
• 土体压缩试验的结果用压缩曲线表示 • 压缩曲线： 就是反映孔隙比与垂直压力的关系曲线。 分为两种：e-p曲线和e-lgp曲线。 • 特性： 压缩曲线的陡缓程度反映了土体压缩性的大小。 压缩曲线越陡，土体的压缩性越大； 压缩曲线越缓，土体的压缩性越小。
z 1 e1 Es z av
• 关系：
z E0 z
2 E0 E s E s (1 ) 1
2
体积压缩系数
• 体积压缩系数： 指土体在有侧限条件下，垂直方向的应变与垂直方向 应力之比，与压缩模量互成倒数。
av z 1 mv z E s 1 e1
a12
e1 e2 e p2 p1 100
• 分类： 低压缩性土：a1-2<110-4 kPa-1 中压缩性土： a1-2=110-4 ~510-4 kPa-1 高压缩性土： a1-2>510-4 kPa-1
先期固结压力问题
• 先期固结压力： 指土在历史上曾经受到的最大压力，土体在这压力作 用下已经达到压缩稳定状态。 • 现存上覆压力： 指土体现在所受到的压力。 • 先期固结压力和现存上覆压力都按土体的自重应力计 算。注意地下水位以下用浮容重计算。
先期固结压力的确定
• 土的先期固结压力可由e-lgp曲线确定。 • 方法： 1）在e-lgp曲线上，找到曲率最大点； 2）过最大点作水平线和切线； 3）作水平线和切线的角平分线； 4）反向延长e-lgp曲线的直线段； 5）直线段与角平分线的交点所对应的压力就是所求的 先期固结压力。

压缩系数
土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比
值e
e0
利用单位压力增量所
e1 △e M1
e2
△p
M2
p1e-p曲线p2
引起得孔隙比改变表 征土的压缩性高低
a de dp
p
在压缩曲线中，实 际采用割线斜率表 示土的压缩性
ae＝e1 e2 p p2 p113
《规范》用p1＝100kPa、 p2＝200kPa
3
饱和土
土的固结（压密）
土的压缩量随时间增长的过程 在 外力作用下，孔隙水排出，土体密实，土 的抗剪强度提高
粘性土固结问题
实质是研究孔隙水压力消散 有效应力增长的全过程理论问题4
室内压缩（固结）试验 土的压缩性指标由
现场测试
5
§ 5.2固结试验及压缩性指标
研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法，亦称 固结试验
体积压缩系数m v 土在侧限条件下体积应变与竖向附加压应力增量的比值
m v=
e1-e2
H
1+e1 p
=
H1 P
m v=
1
a
=
ES
1+e1
m v越大土的压缩性越高
20
5.2.4回弹曲线和再压缩曲线
e
e
e0 a
残余 变形 ep
压缩曲线
c
弹性 变形
ee
再压缩曲线 b
回弹曲线
d
H0 H0/(1+e0)
8
Vv＝e0 Vs＝1
H1
s
p Vv＝e Vs＝1
H0 - H1＝s
H1/(1+e)
H0 H0/(1+e0)

力增量p 与相应的应变增量
的比值。
Es
p h
1 e1
a
h1
E
s
与a成反比，即a越大E，s
越小，土的压缩
性越高。
E 4mpa s(0.10.2)
高压缩性土
E 4 ~15mpa
s(0.10.2)
中压缩性土
E 15mpa 地压缩性土 s(0.10.2)
现场载荷试验变
H0 H1 1 e0 1 e
整理
e
e0
s H0
(1
e0 )
其中
e0＝
d
s
(1
w0
0
)
w
1
根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，
为压缩曲线
Gs , w0,
h,
00
分别为土颗粒比重、
土样的初始含水率、
初始密度
土样的原始高度
｛越陡—压缩性越高
压缩曲线 越缓—压缩性越低
压缩系数：是土体在侧限条件下，孔隙比减 小量与竖向有效压应力增力量的比值
地基变形的计算
土的压缩性与土的固结
压缩性：土在压力（附加应力或自重应力）作用下体积缩小的特征。 土的固结：土体的压力作用下其压缩量随时间的增长而增长的过程。
压缩性指标
压缩性系数a 压缩指数
CC
E 压缩模量 s
变形模量 E 0
1.压缩仪示意图
加压活塞 刚性护环
荷载 透水石 环刀
土样
注意：土样在竖直 压力作用下，由于 环刀和刚性护环的 限制，只产生竖向 压缩，不产生侧向 变形
《规范》用p1＝100kPa、 p2＝200kPa对应的压缩 系数a1-2评价土的压缩性

黄土压缩特性试验分析摘要：基于非饱和土力学理论，并考虑黄土结构性的影响，本文通过三轴剪切试验取得了原状黄土的压缩性随含水量的增加而增加的结论，确定了土体割线模量与含水量之间的定量关系。

关键词：非饱和土；湿陷性黄土；三轴剪切试验；割线模量；含水量中图分类号：c33 文献标识码：a 文章编号：1引言黄土属于粘性土类，但又与一般的粘性土有所不同。

黄土的变形是力与水对上共同作用的结果，其大小与应力状态和含水量密切相关。

本章对陕西西安原状黄土进行了增湿情况下的三轴压缩试验，通过对试验结果进行对比分析，总结出了黄土增湿过程中压缩性，也就是含水量与土体压缩模量之间的关系。

2试验用土的基本性质试验用的黄土，取自陕西西安市区，属于典型的q3黄土。

取土深度为1.5m~5.0 m，土体呈褐黄色，可塑状态，天然含水量为13.6% ~30.5%，天然密度为1.38~1.76g/cm3天然孔隙比为0.91~1.28，针状孔隙及大孔隙发育，含白色钙质条纹及个别小姜石。

27%＜wl＜34.7%, wp =18.2%，在天然含水量下，试验用土的孔隙比e＞1.0。

3试验内容本章对几组不同含水量的土样进行了固结压缩试验，对试验的结果进行了分析对比。

试验仪器：应变控制式三轴仪。

试样尺寸：三轴试样为直径39.1mm，高度为80mm。

试验准备阶段：选择合适量程的测力计；保证孔隙水压力测量系统内部的气泡完全排出；检查管路，保证无漏水、漏气现象发生；保证橡皮膜弹性状态完好，且并无破损。

4 试验成果分析4.1不同含水量下的压缩模量比较土的压缩模量是体现土体压缩特性的量化指标，它的定义是“土体在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的应变增量之比”。

但是，想要得到压缩试验结果的方法只有通过曲线或者曲线才行，而这两种方法均要受到土体初始孔隙比的影响。

因此，本文参考刘保健和张军丽通过对大量对比试验资料的分析，提出的割线模量es0的概念，并对其进行量化分析。

土的压缩性实验报告doc土的压缩性实验报告篇一：土力学实验报告土力学实验报告班级：姓名：学号：小组成员：中国矿业大学建筑工程学院岩土工程研究所二〇一四年十二月试验一含水量试验一、目的本试验之目的在于测定土的含水量，借与其它试验相配合计隙比及饱和度等；并查表确定地基土的容许承载力。

二、解释（1）含水量w是土中水的质量与干土颗粒质量之比，用百分数表示。

（2）本方法适用于有机物含量不超过干土重5%的土。

若土中有机物含量在5～l0%之间，应将烘干温度控制在65-70℃，并在记录中注明）。

三、设备（1）有盖的称量盒数只；（2）天平，感量0.01克；（3）烘箱（温度100~110℃）（4）干燥器（内有干燥剂CaCl2）。

四、操作步骤（1）选取具有代表性的土样l5-30克（砂土适当多取）放入称量盒。

盖好盒盖，称盒加湿土质量。

（2）打开盒盖，放入烘箱。

在105～110℃下烘至恒重。

烘干的时间一般为：粘土、粉土不得少于8小时；砂土不得少于6小时。

（3）将烘好的试样连同称量盒一并放入干燥器内，让其冷却至室温。

（4）从干燥器内取出试样，称盒加干土质量。

（5）实验称量应准确至0.01克以上并进行2次平行测定，取平均值。

（6）按下式计算含水量：12w?2??100%式中：w——含水量，％；m1——称量盒加湿土质量，g；m2——称量盒加干土质量，g：m——称量盒质量，g（根据盒上标号查表）。

本试验须进行2次平行测定，其平行误差允许值；当含水量w小于5%时，允许平行误差为0.3%；当含水量w等于或大于5%而小于40%时允许平行误差为l%；当含水量w等于或大于40% 时，允许平行误差为2%。

五、注意事项（1）称量盒使用前应先检查盒盖与盒体号码是否一致，。

土的压缩性实验报告篇一：土力学实验报告土力学实验报告班级：姓名：学号：小组成员：中国矿业大学建筑工程学院岩土工程研究所二〇一四年十二月试验一含水量试验一、目的本试验之目的在于测定土的含水量，借与其它试验相配合计隙比及饱和度等；并查表确定地基土的容许承载力。

二、解释（1）含水量w是土中水的质量与干土颗粒质量之比，用百分数表示。

（2）本方法适用于有机物含量不超过干土重5%的土。

若土中有机物含量在5～l0%之间，应将烘干温度控制在65-70℃，并在记录中注明）。

三、设备（1）有盖的称量盒数只；（2）天平，感量0.01克；（3）烘箱（温度100~110℃）（4）干燥器（内有干燥剂CaCl2）。

四、操作步骤（1）选取具有代表性的土样l5-30克（砂土适当多取）放入称量盒。

盖好盒盖，称盒加湿土质量。

（2）打开盒盖，放入烘箱。

在105～110℃下烘至恒重。

烘干的时间一般为：粘土、粉土不得少于8小时；砂土不得少于6小时。

（3）将烘好的试样连同称量盒一并放入干燥器内，让其冷却至室温。

（4）从干燥器内取出试样，称盒加干土质量。

（5）实验称量应准确至0.01克以上并进行2次平行测定，取平均值。

（6）按下式计算含水量：12w?2??100%式中：w——含水量，％；m1——称量盒加湿土质量，g；m2——称量盒加干土质量，g：m——称量盒质量，g（根据盒上标号查表）。

本试验须进行2次平行测定，其平行误差允许值；当含水量w小于5%时，允许平行误差为0.3%；当含水量w等于或大于5%而小于40%时允许平行误差为l%；当含水量w等于或大于40% 时，允许平行误差为2%。

五、注意事项（1）称量盒使用前应先检查盒盖与盒体号码是否一致，如不一致应换相符者进行称重。

（2）禁止用手取用砝码。

读记重量时，注意不要漏读砝码或读错（1克=1000毫克）。

（3）烘干土从烘箱内取出时，切勿外露在空气中以免干土吸收水蒸气。

六、附：快速含水量试验法（酒精燃烧法）（1）选取有代表性土样若干克（粘土3～5克，砂土20～30克）。

t
s
s3
s2
s1
t
§4.2 土的压缩性测试方法 – 压缩试验
智者乐水 仁者乐山
压缩曲线及特点
• 侧限变形（压缩）模量：
加载：
Es
Δσ z Δεz
卸载和重加载：
Ee
Δσz Δεz
非线性 弹塑性
土的一般化的压缩曲线
z= p
1 Ee 1 Es
e
z
( e )
侧限压缩试验
18
§4.2 土的压缩性测试方法 – 三轴试验
常规三轴：
• 存在破坏应力
侧限压缩试验：
• 不存在破坏应力 • 存在体积压缩极限
z=p
侧限压 缩试验
常规三 轴试验
e
z
( e )
常规三轴与侧限压缩试验
22
§4.2 土的压缩性测试方法
智者乐水 仁者乐山
变形模量 Et 与侧限变形模量 Es间的关系
虎 εz
σz Et
νt Et
σx σy
克 定 律
墨西哥某宫殿
左部：1709年 右部：1622年 地基：20多米厚粘土
问题： 沉降2.2米，且左右 两部分存在明显的 沉降差。左侧建筑 物于1969年加固
智者乐水 仁者乐山
工程实例
6
§4.1 概述
智者乐水 仁者乐山
墨西哥城的一幢建筑， 可清晰地看见其发生的 沉降及不均匀沉降。该 地的土层为深厚的湖相 沉积层，土的天然含水 量高达 650 ％，液限 500% ，塑性指数 350 ， 孔隙比为 15 ，具有极 高的压缩性。
《土力学1》之第四章
土的压缩性与地基沉降计算
张丙印
清华大学土木水利学院 岩土工程研究所

混凝土路基土的压缩性标准一、前言混凝土路基是公路工程中不可或缺的一部分，而混凝土路基土的压缩性标准则是混凝土路基建设中需要特别注意的问题。

本文将从混凝土路基土的压缩性定义、标准、测试方法等多个方面进行详细介绍，以期为混凝土路基建设提供参考和帮助。

二、混凝土路基土的压缩性定义混凝土路基土的压缩性指的是土体在受到外力作用下发生的变形，包括弹性压缩和塑性压缩两种。

弹性压缩是指土体受到外力后发生的瞬时变形，当外力消失时土体又恢复原形态；塑性压缩则是指土体在受到外力后发生的渐进性变形，当外力消失时土体只能恢复部分原形态，这种变形会对混凝土路基的建设产生很大的影响。

三、混凝土路基土的压缩性标准为了保证混凝土路基的质量和稳定性，混凝土路基土的压缩性需要满足一定的标准。

根据相关规定，混凝土路基土的压缩性标准应满足以下要求：1. 压缩模量压缩模量是指在相同应力水平下，土体发生的弹性压缩变形与应力之间的比值。

对于混凝土路基土来说，其压缩模量应在0.1~0.3MPa之间。

2. 塑性指数塑性指数是指土体在塑性变形时的变形能力。

对于混凝土路基土来说，其塑性指数应在5~15之间。

3. 压缩系数压缩系数是指土体在应力作用下的体积变化与初始体积的比值。

对于混凝土路基土来说，其压缩系数应在0.01~0.1之间。

4. 最大剪应力最大剪应力是指土体在受到最大剪应力时发生的变形能力。

对于混凝土路基土来说，其最大剪应力应在1~2MPa之间。

四、混凝土路基土的压缩性测试方法为了保证混凝土路基土的压缩性满足标准要求，需要进行相应的测试。

常用的混凝土路基土的压缩性测试方法主要有三种：1. 压缩试验法压缩试验法是最常用的测试方法之一，其原理是通过施加不同的应力水平，测量土体在不同应力水平下的压缩变形。

该方法测试结果准确可靠，但需要较长的测试时间和较高的测试成本。

2. 三轴压缩试验法三轴压缩试验法是指在三轴应力状态下测量土体的弹性压缩模量和塑性指数。

1.1压 缩 试 验 和 压 缩 曲 线
1.土的压缩试验
图3-1 固结仪的压缩容器1.土的压缩试验
1.1压 缩 试 验 和 压 缩 曲 线
2.压缩曲线 图3-2 压缩试验中土样孔隙比变化
1.1压 缩 试 验 和 压 缩 曲 线
2.压缩曲线 图3-3 土的压缩曲线
1.1压 缩 试 验 和 压 缩 曲 线
1.2压 缩 性 指 标
2.压缩指数Cc
图3-4 e-lgp曲线
1.2压 缩 性 指 标
Hale Waihona Puke 3.压缩模量Es土在完全侧限条件下，竖向附加应力与相应的应变
变化量的比值即为压缩模量Es，单位为MPa。设土样在 p1、p2作用下变形达到稳定时的高度分别为H1、H2， 则应力变化Δp=p2－p1，应变ΔH=H2－H1，应变变化 量为ΔH/H1，根据定义压缩模量Es可表示为
土力学与地基基础
1.土的压缩试验
土的室内压缩试验是用侧限压缩仪（又称固结 仪）来进行的，亦称土的侧限压缩试验或固结试验 （具体可见“土工试验指导”部分）。如图3-1所 示，试验时，将切有土样的环刀置于刚性护环中， 由于金属环刀及刚性护环的限制，土样在竖向压力 作用下只能发生竖向变形，而无侧向变形。土样上 下各垫一块透水石，受压后土中的水可以自由排出。 压缩过程中竖向压力通过刚性板施加给土样，土样 产生的压缩量可通过百分表量测，进而可得到土的 孔隙比e与压力p的关系曲线。
1.2压 缩 性 指 标
4.变形模量E0
土体在无侧向约束条件下，竖向附加应力与 竖向应变的比值称为土的变形模量，单位为MPa， 其大小可根据室内侧限压缩试验得到的压缩模量 Es推得，其公式为
1.2压 缩 性 指 标
土力学与地基基础

土木实验实训试验一：直接剪切实验一、基本原理土的抗剪强度是土在外力作用下，其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。

该试验是将同一种土的几个试样分别在不同的垂直压力作用下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得到破坏时的剪应力，然后根据库仑定律，确定土的抗剪强度指标:内摩擦角和凝聚力。

二、剪切类型直接剪切试验，英文direct shear test，属于工程地质学词汇，即根据剪切时排水条件，直接剪切试验方法可分为快剪(不排水剪)、慢剪(排水剪)及固结快剪(固结不排水剪)等。

按施加剪力的方式不同，直接剪切仪分应变控制式和应力控制式两种。

前者是通过弹性钢环变形控制剪切位移的速率。

后者是通过杠杆用砝码控制施加剪应力的速率，测相应的剪切位移。

目前多用应变控制式，应力控制式只适用于作慢剪及长期强度试验。

慢剪(排水剪)适用于细粒土;固结快剪(固结不排水剪)适用于渗透系数小于l0 cm/s的细粒土;快剪(不排水剪)适用于渗透系数小于10cm/s的细粒土。

三、剪切实验1．慢剪(1)本试验方法适用于细粒土。

(2)本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定:①应变控制式直剪仪:由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。

②环刀:内径61.8mm，高度20mm。

③位移量测设备:量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2 %的传感器。

(3) 慢剪试验，应按下列步骤进行:①原状土试样制备，应按"试样制备"第4条的步骤进行，扰动±试样制备按"试样制备"第6条的步骤进行，每组试样不得少于4 个。

②对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内放透水板和滤纸，将带有试样的环刀刃口向上，对准剪切盒口，在试样上放滤纸和透水板，将试样小心地推入剪切盒内。

注:透水板和滤纸的湿度接近试样的湿度。

③移动传动装置，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，依次放上传压板、加压框架，安装垂直位移和水平位移量测装置，并调至零位或测记初读数。

一、实验目的本次实验旨在通过压缩固结试验，测定土样的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力，为计算分析土的变形特性提供依据。

二、实验原理土在外荷载作用下，其空隙间的水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气泡的体积也将缩小，从而引起土体的压缩变形。

本实验采用压缩固结仪对土样进行压缩，通过测量不同压力下土样的孔隙比变化，计算出土的各种压缩参数。

三、实验仪器1. 小型固结仪：包括压缩容器和加压设备两部分，环刀（内径61.8mm，高20mm，面积30cm2），单位面积最大压力4kg/cm2；杠杆比1：10。

2. 测微表：量程10mm，精度0.01mm。

3. 天平，最小分度值0.01g及0.1g各一架。

四、实验步骤1. 按工程需要选择面积为30cm2的切土环刀取土样。

2. 在固结仪的固结容器内装上带有试样的切土环刀（刀口向下），在土样两端应贴上洁净而润湿的滤纸，放上透水石，然后放入加压导环和加压板以及定向钢球。

3. 检查各部分连接处是否转动灵活；然后平衡加压部分。

4. 横梁与球柱接触后，插入活塞杆，装上测微表，并使其上的短针正好对准6字，再将测微表上的长针调整到零，读测微表初读数R0。

5. 按照实验要求，逐级施加压力，每次施加压力后，保持压力稳定一段时间，待土样固结后，记录测微表读数Ri。

6. 每级压力下，重复步骤5，直至达到最大压力。

7. 取下试样，用游标卡尺测量试样直径和高度，计算土样的体积。

8. 根据实验数据，计算土样的孔隙比、压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力。

五、实验结果与分析1. 土样的孔隙比变化：根据实验数据，绘制孔隙比与压力的关系曲线，分析土样的压缩特性。

2. 压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力的计算：（1）压缩系数a：a = (e2 - e1) / (p2 - p1)（2）压缩模量Es：Es = (Δσ / Δe) / (1 - e1 / e2)（3）体积压缩系数mv：mv = (e2 - e1) / (e1 + e2)（4）压缩指数C：C = ln(e2 / e1) / ln(p2 / p1)（5）回弹指数Re：Re = (e1 - e2) / (e1 - e0)（6）竖向固结系数cv：cv = Δh / Δt（7）水平向固结系数ch：ch = Δh / Δt（8）先期固结压力pc：pc = p / Es其中，e1、e2、e0分别为初始孔隙比、某级压力下的孔隙比、初始孔隙比；p1、p2分别为某级压力下的压力；Δσ为压力增量；Δe为孔隙比增量；Δh为土样高度变化量；Δt为时间增量。

实验六土三轴压缩试验实验人：学号：（一）、试验目的1、了解三轴剪切试验的基本原理；2、掌握三轴剪切试验的基本操作方法；3、了解三轴剪切试验不同排水条件的控制方法和孔隙压力的测量原理；4、进一步巩固抗剪强度的基本理论。

（二）、试验原理三轴剪切试验是用来测定试件在某一固定周围压力下的抗剪强度，然后根据三个以上试件，在不同周围压力下测得的抗剪强度，利用莫尔-库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数。

三轴剪切试验可分为不固结不排水试验（UU）、固结不排水试验（CU）以及固结排水剪试验（CD）。

1、不固结不排水试验：试件在周围压力和轴向压力下直至破坏的全过程中均不允许排水，土样从开始加载至试样剪坏，土中的含水率始终保持不变，可测得总抗剪强度指标和UCU?；2、固结不排水试验：试样先在周围压力下让土体排水固结，待固结稳定后，再在不排水条件下施加轴向压力直至破坏，可同时测定总抗剪强度指标和CUCCU?或有效抗剪强度指标和C???及孔隙水压力系数；3、固结排水剪试验：试样先在周围压力下排水固结，然后允许在充分排水的条件下增加轴向压力直至破坏，可测得总抗剪强度指标和dCd?。

（三）、试验仪器设备1、三轴剪力仪（分为应力控制式和应变控制式两种）。

应变控制式三轴剪力仪有以下几个组成部分（图8-1）：图8-1 应变控制式三轴剪切仪1－调压桶；2－周围压力表；3－周围压力阀；4－排水阀；5－体变管；6－排水管；7－变形量表；8－测力环；9－排气孔；10－轴向加压设备；11－压力室；12－量管阀；13－零位指标器；14－孔隙压力表；15－量管；16－孔隙压力阀；17－离合器；18－手轮；19－马达；20－变速箱。

（1）三轴压力室压力室是三轴仪的主要组成部分，它是由一个金属上盖、底座以及透明有机玻璃圆筒组成的密闭容器，压力室底座通常有3个小孔分别与围压系统以及体积变形和孔隙水压力量测系统相连。

（2）轴向加荷传动系统采用电动机带动多级变速的齿轮箱，或者采用可控硅无级调速，根据土样性质及试验方法确定加荷速率，通过传动系统使土样压力室自下而上的移动，使试件承受轴向压力。

第1篇一、基础知识题1. 题目：请简述土的压缩性试验原理及其应用。

解析：土的压缩性试验是土力学中常用的试验方法之一，主要用于测定土的压缩性指标，如压缩系数、压缩模量等。

试验原理是：在一定的压力下，土体体积的变化与时间的关系，从而确定土的压缩性。

该试验广泛应用于土工结构设计、地基处理等领域。

2. 题目：什么是土的渗透性？请简述其影响因素。

解析：土的渗透性是指土体允许流体通过的能力。

渗透性大小与土颗粒的形状、大小、排列方式、孔隙率等因素有关。

具体影响因素包括：（1）土颗粒的形状：颗粒形状不规则，孔隙率较大，渗透性较好。

（2）土颗粒的大小：颗粒粒径越小，孔隙率越小，渗透性越差。

（3）土颗粒的排列方式：颗粒排列紧密，孔隙率较小，渗透性较差。

（4）孔隙率：孔隙率越大，渗透性越好。

3. 题目：请简述土的剪切强度理论及其应用。

解析：土的剪切强度理论是指土体在受到剪切力作用时，抵抗剪切破坏的能力。

常见的剪切强度理论有库仑剪切强度理论、摩尔-库仑剪切强度理论等。

剪切强度理论广泛应用于土工结构设计、地基处理等领域。

二、计算题1. 题目：某土层厚度为5m，土的压缩系数为0.5MPa-1，压缩模量为10MPa，试求该土层在10MPa压力下的压缩变形。

解析：根据压缩系数和压缩模量的关系，可以求出土的压缩变形。

计算公式如下：压缩变形 = 压缩系数× 压缩模量× 土层厚度= 0.5MPa-1 × 10MPa × 5m= 25mm2. 题目：某土体渗透系数为1×10-4cm/s，土体厚度为2m，试求该土体在单位时间内渗透流量。

解析：根据达西定律，可以求出土体在单位时间内的渗透流量。

计算公式如下：渗透流量 = 渗透系数× 土体厚度× 土体横截面积= 1×10-4cm/s × 2m × 1m²= 2×10-4cm³/s三、综合题1. 题目：某土工结构设计，土体为黏性土，天然含水量为30%，试求该土体的干密度、孔隙比和有效应力。