压缩固结试验ppt课件.ppt
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1、主讲:肖 斌,一维固结压缩实验,主要内容,1、 实验目的和原理 2、 实验的操作 2.1 试样制备 2.3 实验步骤 3、 实验注意事项,一、基本概念土的压缩性(compressibility):是指土在压力作用下体积缩小的 特性。固体土颗粒被压缩;土中水及封闭气体被压缩;水和气从孔隙中被挤出; 土的固结(consolidation):土体在外力作用下,压缩随时间增长 的全过程,称为土 的固结。,引言,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,工程实例,Kiss,由于沉降相互影响,两栋相邻的
2、建筑物上部接触,工程实例,(墨西哥城),地基的沉降及不均匀沉降,工程实例,意大利比萨斜塔,基坑开挖,引起阳台裂缝,工程实例,新建筑引起原有建筑物开裂,工程实例,高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除,工程实例,建筑物立面高差过大,工程实例,研究土的压缩性的实验方法压缩试验:研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法称为 压缩试验,室内试验简单方便,费用较低; 室内压缩试验: 单向压缩试验 三轴压缩试验: 真三轴 常规三轴 原位试验:载荷试验,1、实验目的与原理,压缩试验的目的是获得土体体积的变化与所受外力的关系,在一维模型中,用压缩曲线来表示。在ep曲线上,可得到压缩系数av,在lgp曲线上可得压
3、缩指数Cc、回弹指数Cs。,固结试验的目的是获得在一定大小的外力作用下土体体积的变化与外力作用时间的关系,在 一维固结模型中,采用太沙基一维固结理论描述时,为压缩量与时间的关系,得到固结系数 Cv。,一般压缩固结仪有杠杆式、磅秤式、气压式三种。杠杆式压缩仪是用砝码通过杠杆加压,压力仅为0.40.6MPa,基本上能满足一般工程要求,且数台仪器可装在一个试验台架上, 占地面积小,便于管理,目前被广泛采用。磅秤式压缩仪是通过带有加压框架的磅秤施加压力 , 仪器压力可达5Mpa,适用于较大工程,可以用来测定压缩指数和前期固结压力、固结系数等指标。气压式压缩仪是通过空气压缩机来施加压力的,加压范围大,适
4、用于各类工程。 压缩固结试验中,后一级压力的施加均是在前一级荷载下压缩达到稳定后施加的,但所谓稳定是相对的,按照稳定标准的不同,通常将固结试验分为两类。,(1)稳定压缩:每级压力下持续24h为压缩稳定标准;测记试样高度变化后,即可施加下级压力。这是各类规范的常规标准。对某些渗透系数大于10-5cm/s的粘性土,以1h内试样变形量不大于0.005mm作为相对稳定标准,结果能够满足工程要求。 (2)快速压缩:在各级压力下,压缩时间规定为1h,仅在最后一级压力下,除测记1h变形量外,还需测读达到稳定标准(24h)时的变形量。在整理资料时,根据最后一级变形量,校正前几级压力下的变形量。当试验要求精度不
5、高时,可采用快速压缩法。,二、实验仪器设备,主要设备:固结仪,如下图所示:其他:环刀(面积50cm2、高2cm)、天平、测微表、秒表、烘箱、修土刀、称量盒、滤纸等。,中压三联固结仪,电子天平,修土刀,电子天平碟式饱和器,鼓风干燥箱,铝盒,内径61.8mm环刀,钢丝锯,分析筛:孔径5、2、0.5mm;洗筛:孔径0.1mm或0.075mm;台秤:称量1040kg;天平:称量1000g,感量0.1g;称量200g,感量0.01g;碎土器、击实器、饱和器;抽气机(附真空压力表);其它:烘箱、干燥器、保湿器、研钵、木锤、木碾、橡皮板、玻璃瓶、玻璃缸、修土刀、钢丝锯、凡士林、土样及试样标签等。,试样制备仪
6、器,三、试样的制备,一、准备程序,.土样描述:如颜色、初步分类、气味、杂物等。如有需要,拌匀后测定土样含水率。拌匀的方法可采用将土放于橡皮板上用木碾或碎土器碾散(切勿压碎颗粒)。对配制含水率的土样,可先风干或烘干后碾散;,2.土样过筛:据试验所需试样数量,将碾散后土样过筛。用于物理性试验(如液限、塑限等试验)的土样需过0.5mm筛;力学性质试验用土样需过2mm筛;击实试验土样需过5mm筛。过筛后土样,取筛下土用四分法或分砂器,取出足够数量的代表性试验用土,分别装入玻璃缸内,贴上标签;以备试验之用。对风干土,需测定风干含水率。,3.为配制一定含水率的土样:取过筛后的风干土15kg,测量风干含水率
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