一、试验目的
土的压缩是土体在荷载作用下产生变形的过程。
压缩试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(即孔隙比和压力)的关系曲线。然后根据孔隙比和压力关系曲线(e-p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用。
压缩试验通常只用于粘性土。由于砂土的压缩性较小,且压缩过程需时也很短,故一般不在实验室里进行砂土的压缩试验。
压缩试验可根据工程要求用原状土或制备所需要状态的扰动土。
二、试验方法
本试验采用非饱和的扰动土样,利用单杠杆固结仪,采用常速法测定土的压缩性,绘制该土样的压缩曲线(e-p曲线),求出压缩系数a1-2或压缩模量Es1-2,并判断该土样的压缩性。
三、压缩试验所用到的主要仪器设备:
1、轻便固结仪
2、环刀
3、其他测含水率和密度所需的设备,如电子天平、比重瓶 、烘土盒、 电烘箱 、砂浴电炉 、恒温水槽等。
四、压缩试验的试验步骤
1、取实验室制备好的扰动土样一个,用环刀切好备用,并测定该土样的湿密度、含水量和相对密度。
2、在压缩盒底座内,放置一块略大于环刀的洁净而湿润的透水石,将切取的土样连同环刀一起(注意:刀口向下)放在透水石上,再在土样上依次放上护环、上透水石、加压上盖和钢珠,安装好后待用。
3、将安装好的压缩盒放在加压框架内,使框架横梁与钢珠接触后,转动量表架使百分表导杆接触横梁顶面(注意检查百分表是否灵活和垂直)。读百分表读数(为初数R0)后即可进行下一步试验。
4、轻轻施加第一级荷载50千帕(土样面积30cm2,按仪器上所示加压顺序施加砝码),施加压力24小时后,认为土样变形已稳定,记下百分表稳定读数,读数精确到0.01mm。因时间关系可按教师指定的时间读数。
5、用同样的方法施加第二、三、四、五级荷载(分别为100、200、300、400千帕),记录各级压力下土样变形稳定后的百分表读数(R1、R2、R3、R4、R5)。
6、试验结束后,必须先卸除百分表,然后卸掉砝码,升起加压框架,移出压缩盒,取出土样,最后将仪器擦洗干净。
五、试验数据计算和整理:
1、 计算试验前孔隙比;
2、 计算试样在任一压力P(千帕)作用下变形稳定后的试样总变形量;
3、 按下式计算各级压力下试样变形稳定时的孔隙比;
4、 以P为横坐标,e为纵坐标,绘制压缩曲线(e-p曲线);
5、 计算压缩系数;
6、 计算侧限压缩模量;
7、判断土的压缩性:
工程中,经常用 p1 = 0.1MPa,p2 = 0.2MPa, 对应的压缩系数a1-2或压缩模量E1-2评价土的压缩性。
土的类别 |
参 数 值 |
a(MPa) |
Es(MPa) |
高压缩性 |
>0.5 |
<4 |
中压缩性 |
0.1~0.5 |
4~20 |
低压缩性 |
<0.1 |
>20 |