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实验二 固结实验A 、实验目的固结实验的目的是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曲线，并根据孔隙比和压力关系曲线（p e -曲线)计算出压缩系数和压缩模量等土的压缩性指标，以便判断土的压缩性和计算基础沉降时间。
此外，由饱和粘性土的压缩实验也可得到在某一压力下变形与时间的关系曲线，从而估算土的固结系数和渗透系数。
B 、实验要求1、由实验室提供土样一份，要求学生在侧限压缩仪中测定土的压缩性，绘制压缩曲线（p e -曲）。
2、求出21-a 和21-S E ，并判断该土样的压缩性。
3、仔细观察土的变形与时间关系这一重要特性（可以绘制出每一级荷载作用下的t s -曲线）。
C 、实验方法一、基本原理和方法土的固结就是土在外部压力作用下压缩随时间增长的过程。
本实验是将土样放在固结仪上的金属容器内，在有侧限的条件下施加压力，测定试样在侧限及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，测求土的单位沉降量、压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力，了解土的压缩特性，作为设计计算的依据。
本实验采用法用砝码通过杠杆加压，每一级荷重的施加，是在前一级荷重下压缩至稳定后施加的，稳定是相对的，按稳定标准的不同通常压缩试验分为三类。
1、稳定压缩。
在每级荷重下24小时内土样厚度不再变化，百分表读数不变，即不认为稳定，继续加一级荷重。
这种方法所需时间太长，一般不太采用。
2、假稳定压缩。
一小时内土样压缩量不超过0.05mm 即认为稳定，或以24小时为标准，然后压力以下一级荷重，试验证明，实验结果符合规程规定的标准。
3、快速压缩。
在各级荷重下，压缩一小时后，不管变化如何即加一级压力，但在最后一级荷重下，除测读一小时的变形量外，还应继续测试达到假稳定为准。
计算时，根据最后一级变形量核正前几级荷重下的变形量，当精度要求不高时，一般采用此方法可以大大缩短实验时间。
本试验采用上述第三种方法进行快速压缩操作。
何谓有效应力原理？饱和土固结过程中有何变化规律？
土体是有土颗粒、土中水和土中气构成的三相体。
作用在土体上的力将有三者共同承担。
其中土颗粒承担的这部分力由土颗粒之间的接触面来承担，称为有效应力。
而由土体孔隙内的水和气体承担的应力称之为孔隙应力。
若为饱和土体，则称之为孔隙水压力。
作用在土体上总的应力称之为总应力。
根据静力平衡条件可以得到，土粒的有效应力应该等于总应力减去孔隙应力，这就是有效应力原理的数学表达式。
有效应力原理在土力学中非常重要，因为有效应力控制了土的变形记强度性能。
饱和土体的渗透固结实质就是土中孔隙水压力向有效应力了转化的过程，或者说是孔隙水压力消散与有效应力增长的过程，面且在转移过程中，始终符合有效应力原理，这一转移过程所需的时间为土体达到最终稳定的时间。
只有有效应力才能使土的骨架产生压缩，土体中某点有效应力增长的程度反映该点土的固结完成程度。
固结过程中，土体密实，抗剪强度也随之增长。
天津市滨海地区深层土固结系数的变化规律研究摘要：利用改造后的压缩蠕变机对天津市滨海地区深层土进行高压固结试验，测定各级荷载下的深层土固结系数，分析得到了深层土样在承受低于结构屈服压力范围的压力时，固结系数较大；当上覆压力大于结构屈服应力时，土的结构发生破坏，固结系数随压力增大降低的变化规律，为地面沉降项目中深层土的变形研究提供了依据。
关键词：固结系数，深层土，滨海地区Abstract: A modified compression creep machine the deep soil of the coastal area of Tianjin high-pressure consolidation test, determination of all levels of load deep soil consolidation coefficient analysis of the deep soil samples under lower than the structure of the yield pressure range pressure, the coefficient of consolidation; when the overburden pressure is greater than the structure of the yield stress, the soil structure damage, the consolidation coefficient with increasing pressure to reduce the variation,the project in the deep soil deformation studies of land subsidence basis.Keywords: coefficient of consolidation, deep soil, coastal areas前言固结系数作为地基处理的主要参数，在求取地基土在某级荷载下的某一时刻的固结度、反映主固结速率、预估沉降与时间的变化关系、估算土体中超静孔隙水压力的消散和沉降的过程等方面具有重要作用。
次固结系数计算全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：次固结系数是土力学中的一个重要参数，它反映了土样在一定固结细度条件下的固结变形特性。
在工程应用中，次固结系数的计算对土体的工程性质和稳定性具有重要意义。
下面我们来详细介绍次固结系数的计算方法和应用。
次固结系数的计算方法通常采用三种途径：实验法、经验法和理论法。
实验方法是通过原位或室内试验测得土体的固结曲线，然后根据特定的模型或曲线拟合方法来计算次固结系数。
实验法的优点是直接可靠，但需要耗费大量时间和成本。
经验法基于大量试验数据和经验公式，通过参数拟合或归纳推理的方式来计算次固结系数。
经验法简便易行，但适用范围有限。
理论法则是基于土体力学理论和数学模型，通过极限平衡、弹塑性理论等方法来计算次固结系数。
理论法具有普适性和理论支撑，但对土体性质和计算条件要求较高。
次固结系数的计算公式主要包括排水固结次固结系数和有效固结次固结系数两种。
排水固结次固结系数的计算通常采用排水试验数据，通过标定试验曲线来求取。
有效固结次固结系数则考虑了固结过程中孔隙水的渗透和排泄，是土体的实际固结系数。
有效固结系数的计算需要考虑土体的渗透性、水头变化和排水条件等因素。
次固结系数的应用在土力学和岩土工程中具有重要意义。
它不仅可以用来描述土体的固结特性和压缩性质，还可以作为工程设计和分析的基础参数。
次固结系数可以用于计算土体的水平位移、变形量和稳定性，为工程结构的设计和施工提供依据。
次固结系数还可以用于土体的可持续开发和利用，保证土地资源的合理利用和管理。
次固结系数的计算是土力学研究中一个重要的课题，它关乎土体的工程性质和稳定性。
通过合理选择计算方法和准确确定参数，可以更精确地描述土体的固结特性和行为规律，为工程实践提供科学依据。
希望本文的介绍可以帮助读者更好地理解次固结系数的计算方法和应用价值，促进土力学理论的深入发展和工程实践的创新应用。
【字数约580字】第二篇示例：次固结系数计算是土壤力学中一个重要的参数，它反映了土壤颗粒之间的紧密程度。
例析CPTU在软土固结系数的探求方法1 前言临海高等级公路地处江苏省沿海地区东部，在沿海高速以东邻近海岸线自北向南串联连云港、盐城、南通三市东部地区。
由于沿线软土分布广泛且厚度比较大，而且临海高等级公路将来交通量大，重载车辆较多，软基长期沉降问题不容忽视，因此研究软土沉降问题是一重要课题。
固结系数是表征土体流变和固结特性的参数之一，传统的固结系数获取方法依赖于原状土的室内试验结果，然而受到土样扰动、边界条件改变、尺寸效应以及土体各向异性等因素的影响，同时室内试验具有固有的试验周期长、代价高等缺点。
本文简要介绍了利用CPTU试验求解地基土固结系数的理论方法，并以应变路径理论模型为例，详细叙述了利用CPTU试验资料探求地基土固结系数的方法，并结合临海高等级公路的CPTU试验进行了实例计算。
2 孔压消散试验的测试技术原位试验所用孔压静力触探仪为美国原装多功能数字式车载CPTU系统，配备了最新的功能测试探头。
在测试之前，CPTU压力传感器在室内由压力标定设备进行标定。
为了得到准确的孔压反应，孔压传感器元件和探头必须脱气饱和。
具体做法是先把过滤器和探头在密闭容器内用真空泵抽真空，然后灌入硅油继续抽真空，整个过程至少持续4～8小时。
然后储存在含有100%甘油真空容器中至少24小时以确保饱和。
3 室内试验3.1 取样方法和试验种类未扰动土样通过固定活塞式薄壁取土器在路堤施工之前，沿深度每m的间隔进行取样。
谢尔贝薄壁取样器从钻孔中提出后，在地面上立即进行封蜡保存。
3.2 水平固结系数ch的测试因为常规固结仪仅仅允许竖向排水，因此不适于ch的测试。
如果采用竖向修剪的土样（例如，切削横截面平行于土样的轴线），固结仪也能够用于测试ch 值。
但是这个方法ch值测试是不可靠的。
从两个固结仪试验得到的结果比较，一个为土样水平向切削，另一个为竖直向切削，试验采用的土样均来自于相同的取样器。
3 利用CPTU求取软粘土的固结系数本文基于Baligh和Levadoux的理论[3]，采用实测曲线与理论曲线拟和的方法，对现场实测超静孔压消散曲线进行理论拟和：⑴原始试驗资料的选择对于正常固结或欠固结的软土，在停止贯入之后其孔隙水压力应当随时间变化而逐渐降低。
岩土工程中的固结与沉降分析岩土工程是建筑和土木工程中的重要分支，涉及到土壤和岩石的力学性质以及它们与结构物之间的相互作用。
在进行岩土工程设计和施工时，必须对土壤和岩石进行固结与沉降分析，以确保结构物的稳定和安全。
固结是指土壤颗粒之间排列的重新调整过程。
当外部荷载施加到土壤上时，土壤颗粒之间会发生重新排列，使土壤体积减小。
同时，由于土壤中的水分向外排出，土壤中的有效应力也会增加，导致土体的强度增加。
固结是一种不可逆的过程，只能通过重新排列颗粒来改变土体的结构。
固结的主要原因是土壤重力的作用和胀缩引起的体积变化。
重力对土壤的压缩会导致粒间通孔径减小，颗粒排列更加紧密，从而使土壤体积减小。
胀缩则是由于土壤中的含水量变化引起的，当土壤中的水分减少时，土壤会发生收缩，体积减小。
固结分析的目的是根据土壤的力学性质和外部荷载的大小，来估计土壤的固结变形和孔隙水压力的变化。
沉降是指土壤体积变化引起地表下陷的现象。
这种下陷会导致结构物的沉降，可能会引起结构物的变形和破坏。
在岩土工程中，通常需要对土壤的沉降进行分析和预测，以确保结构物的稳定性和安全性。
土壤的沉降主要有两个原因：固结引起的沉降和不可压缩土壤的压缩引起的沉降。
前者是由于土壤的固结过程导致的体积变化引起的沉降，后者是由于土壤的压缩性引起的体积变化引起的沉降。
固结引起的沉降是一个时间较长的过程，需要通过实验和模型分析来预测。
而不可压缩土壤的压缩引起的沉降则可以通过简单的计算公式来估算。
在固结与沉降分析中，常用的方法包括基于试验数据的经验公式和基于物理原理的理论模型。
经验公式是根据大量实验数据总结得出的经验规律，能够提供一定程度的准确性。
理论模型则是基于土壤力学原理和物理原理建立的数学模型，能够提供更深入的分析和预测。
然而，在进行固结与沉降分析时，还需要考虑土壤的非饱和性质。
非饱和土壤是指含有气体和液体两相介质的土壤，其力学性质和固结与沉降行为与饱和土壤存在差异。
求解软土固结系数的三种方法【摘要】固结系数作为软土地基变形分析和软土地基加固设计的关键参数，它的准确获取具有重要的工程实践意义。
目前对固结系数的求解有多种方法，常用的是室内试验求解，主要使用时间平方根法，时间对数法。
但是这两种方法在图形的读数中存在很大的误差，不同实验者求出不同的结果，而且相对误差较大。
本文中采用了赵春风教授的固结系数的新三点计算法。
可以不使用固结系数求解过程中的变形与时间曲线求得，减少了误差。
【关键词】固结系数；时间对数曲线法；时间平方根法；新三点计算法1.引言固结系数Cv是太沙基(Terzaghi)一维固结理论中的一个重要参数,与固结过程中的超静孔隙水压力(u)的消散速率错误!未找到引用源。
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成正比,其大小反映软土固结快慢的程度,即固结系数为反映土层固结特性的参数。
固结系数既是一项重要的土的试验指标,也是软土地基处理设计中的关键参数,特别在软基处理采用排水固结法时,固结系数更是一项必不可少的指标。
固结系数有效、准确的获取对基础沉降的正确预测有着决定性的意义。
因此,有必要对确定固结系数的方法进行系统的研究。
[9]太沙基理论假定土的参数在压缩过程中是均一不变的，其中固结系数C v是一个估计变形速率的重要参数。
C v的表达式为C v= k(1+e0)/wγm v，在固结过程中，渗透系数k和压缩系数m v均呈递减趋势，而计算出来的C v一直被当作常数。
大量的试验结果表明，固结系数C v是随着有效应力水平的变化而变化的，特别在前期固结应力的前后，他们的差别是非常大的。
[10]2.软土固结系数计算方法[9]根据前人的研究结果把确定固结系数的方法分为四大类:第一类是室内固结试验法;第二类是现场试验法;第三类是间接推算法;第四类是反演分析计算法。
室内试验确定固结系数的方法以时间对数法、时间平方根法、Scott法、反弯点法、三点法、Asaoka法、速率法、Rectangular hyperbola法、Parnian法、两点法、标准曲线比拟法、t60法、张仪萍法等为代表。
基于工程实例的固结系数变化规律研究摘要：本文主要通过工程实例，分析了软基处理加载过程中，实测沉降速率大于理论沉降速率，恒载期间实测沉降速率小于理论沉降速率是因为随着荷载增加固结系数逐渐变小。
关键词：固结系数软基处理沉降速率
1、工程概况
固戍污水处理厂位于宝安区西乡街道办固戍村内，西邻珠江出海口。
一期工程建设规模为24万立方米/日，占地约11万平方米。
地貌类型为海岸相冲积平原及低山残丘斜坡地带。
场地岩土层主要为第四系海相冲积土层、第四系坡积土层、第四系残积土层，下伏基岩加里东期混合花岗岩。
根据监测结果，加载过程中，实测沉降速率大于理论计算速率；而在恒载期间，实测沉降速率小于理论计算速率。
根据西部通道工点的理论计算，恒载120天后理论固结沉降曲线应基本稳定，小于lmm/天。
而实际上，沉降依然很大，恒载240多天后，固结沉降曲线才基本趋向稳定，比计算时间长了1倍多。
深圳市固戍污水处理厂软基处理恒载也达到了180多天，最后进行超载处理。
这主要是由于深圳地区海相淤泥的主固结系数随着荷载增加而减小造成的，室内固结实验和实测曲线反演cv都证明了这一点。
2、实测累计沉降曲线
根据沉降板观测结果，编制沉降-时间关系曲线，如下图1所示。
由图可见沉降总体上可以分为加载期间沉降与恒载期间沉降两个部分，图上虚线所示：
（1）加载期间沉降
通过计算，加载过程中沉降占总沉降量的65%左右。
对应于每一级加荷都有较大的沉降发生，显示出软土层对于加荷是非常敏感的，在加载间隔沉降发展也较快，几近以直线的方式发展，加载产生的沉降台阶不明显。
（2）恒载期间沉降
通过计算，恒载期间沉降占总沉降量的35%左右。
较之加载期间沉降量曲线，曲线变缓，恒载120多天后开始转平，但沉降速率仍较大，恒载预压180多天后，曲线基本稳定。
图1 实测累计沉降量曲线图
3、理论计算曲线
过去计算一般采用太沙基理论公式计算，太沙基的理论假设是荷载是一次性瞬时加载。
然而，此假设与实际操作相差甚远。
一次性加载情况下，容易破坏软土地基的稳定性，失去了地基处理的初衷。
而且在施工中往往也是分级加载。
因此，对根据太沙基法求得的固结时间关系或沉降时间关系都必须加以修正。
高木俊介对于分级加载的情况下进行了修正，然而也仅考虑了径向估计排水没有考虑竖向固结排水。
曾国熙对其进行了改进，考
虑了竖向排水固结，把和两者联合起来得出，并且固结度理论解用以下的普通式来表示：
改进的高木俊介法对于竖向排水固结或竖向排水固结与径向排水共同作用的固结情况都适用，只有赋予两个参数以不同的意义，则对于不同的排水条件都能用式子（1）表示。
多级加荷情况下固结度的计算，只需将用普通式代替积分即可，如式子（2）所示：—t时刻多级加荷情况下修正后地基平均固结度；
—第n级荷载的加荷速率；
—各级荷载的累加值；
、—分别为第n级荷载起始和终止的时间（从零点起算），当计算第n级荷载加载过程中某时间t的固结度时，改成t；
、—排水固结参数。
由改进的高木俊介法计算任意时刻的固结沉降量为：
（3）
在深圳市固戍污水处理厂软土地基处理工程中，根据处理前的岩土工程勘察报告：
径向、竖向固结系数：，；
最终沉降量的取得，是依据沉降板的实际观察数据。
4、实测曲线与理论计算曲线对比
本次计算选取s28、s38号沉降板，最终沉降量分别为=1499mm
和=1643mm。
图2实测与理论计算沉降量曲线对比图（s28）
图3实测与理论计算沉降量曲线对比图（s38）
根据图2、图3实测与理论计算沉降量的对比：加载期间（第一条虚线左侧），实测曲线沉降台阶不如理论计算曲线明显，理论计算累计沉降量小于实测沉降量；恒载期间（第一条虚线右侧），曲线都呈抛物线向前发展，但理论曲线明显比实测收敛快，到第二条虚线时，实测与理论值比较接近，此时固结度约为70%。
恒载期间理论值总体大于实测值。
由曲线推算，恒载120天后，理论曲线变化已经基本稳定，沉降速率小于0.6mm/d，此时计算固结度约为95%。
但是实际上，恒载120天后，实测日沉降很很大，满足不了设计要求，通过监测数据推算，固结度达到95%需要的时间约为240天，比理论计算值落后了120天。
为了保证工期，最后决定超载，超载土方1.8米。
根据卸载日期计算，实际恒载加超载的时间为180天。
5、结论
通过上述分析，造成上述差异的原因在于，一维固结理论认为cv在整个固结过程中是不随荷载增加而变化的常数。
卸载前钻探取样进行室内土工试验，径向、竖向固结系数值都有较大的变化且逐
渐变小。
具体的固结系数随荷载增加的变化规律，由于工程实例所限，仍需更深一步的研究。
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。
