最新土的压缩试验及各类指标
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⼟的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)有关⼟的经验参数⼀、原状⼟物理性质指标变化范围原状⼟物理性质指标变化范围,见表3-3-28。
注:粘砂⼟3<I p≤7;砂粘⼟7<I p≤17⼆、⼟的平均物理、⼒学性质指标,见表3-3-29。
⼟的平均物理、⼒学性质指标,见表3-3-29。
注:①平均⽐重采取:砂——2.66;粘砂⼟——2.70;砂粘⼟——2.71;粘⼟——2.74;②粗砂和中砂的E 0值适⽤于不均匀系数C u = = 3者,当C u >5时应按表中所列值减少。
C u 为中间值时E 0 值按内插法确定;③对于地基稳定计算,采⽤⼈摩擦⾓φ的计算值低于标准值2°。
1060d d 32三、⼟的压缩模量⼀般范围值⼟的压缩模量⼀般范围值,见表3-3-3-。
注:砂粘⼟7<I p≤7;粘⼟I p>17四、粘性⼟剪强度参考值粘性⼟抗剪强度参考值,见表3-3-31。
注:粘砂⼟3<I p≤7;砂粘⼟7<I p≤7;粘⼟I p>17五、⼟的侧压⼒系数(ξ)和泊松⽐(u)参考值注:粘⼟I p>17;粉质粘⼟10<I p≤17;I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指⼟体在⽆侧限条件下应⼒与应变之⽐,其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。
因此,变形模量较弹性模量E⼩,通常在⼟与基础的共同作⽤分析中⽤变形模量E。
变形模量⼀般是通过现场载荷试验确定,⼀些地⽅通过静⼒触探、标贯试验与变形模量建⽴了经验公式。
压缩模量Es是在侧限条件下应⼒与应变的⽐值,是通过室内试验获取的参数。
两者的关系:对于软⼟E0近似等于Es;较硬⼟层,E0=βEs,β=2~8,⼟愈坚硬,倍数愈⼤。
土的压缩实验报告土力学实验报告实验五侧限压缩试验一、概述土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的性能。
在工程中所遇到的压力(通常在16kg/cm2以内)作用下,土的压缩可以认为只是由于土中孔隙体积的缩小所致(此时孔隙中的水或气体将被部分排出),至于土粒与水两者本身的压缩性则极微小,可不考虑。
压缩试验是为了测定土的压缩性,根据试验结果绘制出孔隙比与压力的关系曲线(压缩曲线),由曲线确定土在指定荷载变化范围内的压缩系数和压缩模量。
二、仪器设备1、小型固结仪:包括压缩容器和加压设备两部分,环刀(内径Ф61.8mm,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。
图6-1 固结仪示意图1-水槽 2-护环 3-环刀 4-导环 5-透水石 6-加压上盖 7-位移计导杆 8-位移计架 9-试样4、毛玻璃板、滤纸、钢丝锯、秒表、烘箱、削土刀、凡士林、透水石等。
三、操作步骤1、按工程需要选择面积为30cm2的切土环刀,环刀内壁涂上一薄层凡士林,刀口应向下放在原状土或人工制备的扰动土上,切取原状土样时应与天然状态时垂直方向一致。
2、小心边压边削,注意避免环刀偏心入土,应使整个土样进入环刀并凸出环刀为止,然后用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平,擦净环刀外壁。
3、测定土样密度,并在余土中取代表性土样测定其含水率,然后用圆玻璃片将环刀两端盖上,防止水分蒸发。
4、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。
5、检查各部分连接处是否转动灵活;然后平衡加压部分(此项工作由实验室代做)。
即转动平衡锤,目测上杠杆水平时,将装有土样的压缩部件放到框架内上横梁下,直至压缩部件之球柱与上横梁压帽之圆弧中心微接触。
6、横梁与球柱接触后,插入活塞杆,装上测微表,使测微表表脚接触活塞杆顶面,并调节表脚,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。
第二节 研究土压缩性的试验及指标一、室内侧限压缩试验及压缩模量土的压缩性是指在压力作用下体积压缩小的性能。
从理论上,土的压缩变形可能是:(1)土粒本身的压缩变形;(2)孔隙中不同形态的水和气体的压缩变形;(3)孔隙中水和气体有一部分被挤出,土的颗粒相互靠拢使孔隙体积减小。
土的固结——土体在压力作用下其压缩量随时间增长的过程。
侧限压缩试验分为:(1)慢速压缩试验法;(2)快速压缩试验法侧限——限制土样侧向变形,通过金属环刀来实现。
试验目的——研究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,以便计算土的各项压缩指标。
试验设备——固结仪。
(一)e -p 曲线及有关指标要绘制e -p 曲线,就必须求出各级压力作用下的孔隙比——e 。
如何求e ?看示意图:设试样截面积为A ,压缩前孔隙体积为0v V ,土粒体积为0s V ,土样高度为0H ,孔隙比为0e (已测出)。
压缩稳定后的孔隙体积为v V ,土粒体积为s V ,土样高度为H H H ∆-='0,孔隙比为e ,H Λ为某级压力下样式高度变化(可以测出)。
依侧限压缩试验原理可知:土样压缩前后试样截面积A 不变,s s V V =0,则有:e H H e H +Λ-+=11000则可得:)1(000e H H e e +Λ-= 利用上式计算各级荷载P 作用下达到的稳定孔隙比e ,可绘制如图4-3所示的e -p 曲线,该曲线亦被称为压缩曲线。
1、压缩系数αdp de -=α ——压缩系数,MP a -1,负号表e 随P 的增长而减小。
当压力变化范围不大时,土的压缩曲线可近似用图4-4中的M 1M 2割线代替。
1221p p e e p e --=∆∆-=α P 1——增压前使试样压缩稳定的压力强度,一般指地基中某深处土中原有的竖向自重应 力,kPa ;P 2——增压后使试样所受的压力强度,一般为地基某深处自重应力与附加应力之和, kPa ;e 1 、e 2 ——分别为增压前后在P 1 、P 2 作用下压缩稳定时的孔隙比。
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。