《土力學教學資料》土力學

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1、側限壓縮試驗一、原理介紹：（桂志超）土樣在外力作用下將產(chǎn)生壓縮，其壓縮量與作用在土樣上的荷重及土質有關。在相同的荷重作用下，軟土的壓縮量較大，而堅密的土壓縮量小，又如在同一土樣條件下，壓縮量隨著荷重的加大而增加。因此，可以在同一種土樣上，施加不同的荷重，一般分級不宜過大，視土的軟硬程度及工程情況可取為0.125.0.25.0.5、1.0、2.0、3.0、4.0>6.0、30kgf/cm2等。最后一級荷重應大于土層的計算壓力r2kgf/cm2o這樣可以得到不同的壓縮量，從而繪制壓縮曲線并求得壓縮系數(shù)。二、試驗步驟:（桂志超）（1）按含水量試驗所述方法用壓縮儀環(huán)

2、刀切取土樣，測定土樣試驗前的容重，將裝有土樣的環(huán)刀用玻璃片蓋好備用。（2）按密度試驗所述方法，取環(huán)刀切剩下的土樣（不用沾有凡士林部分的）。測定土樣試驗前的含水量，并熟悉壓縮儀各細部的構造及作用。（3）壓縮儀底板上安置一塊透水石（注意一定要平衡），接著安放環(huán)護，并固定環(huán)護。（4）將濕潤濾紙一張放在壓縮儀底部透水石上，然后將裝有土樣的環(huán)刀刀口向下放入環(huán)護內，再在土樣上面放濕潤濾紙一張、透水石一塊，放下量表導桿和加壓上蓋，使部分密切接觸，保持平穩(wěn)，然后在加壓上蓋周圍放置潮濕棉花圈，以防止水分蒸發(fā)（如土樣取自地下水位以下，則需加水使其入飽和狀態(tài)下進行試驗）。（5）檢

3、查加壓設備是否靈敏，利用平衡錘調整橫梁至水平位置。（6）將裝好試樣的壓縮儀放在加壓臺正中，使加壓上蓋凹部位置的鋼球與加壓橫梁的小孔密合，然后裝上百分表，調節(jié)量表導桿縮進不小于8mm（為保證土樣壓縮時量表導桿不致脫空）；并檢查百分表導桿是否靈活和垂直。（7）為使壓縮儀各部分緊密接觸，借加壓設備在試樣上施加預壓荷載約0.01kgf/cm2,然后調整百分表的指針讀書為零。（8）去掉頂壓荷載，并立即施加笫一級荷載，其大小視土的狀態(tài)或土的工程可采用耍求可采用；在加壓的同時開動秒表，分別在1、2、3、5、10、15、20分鐘記錄百分表讀數(shù)，直至兩次度數(shù)之差不大于0.00

4、05mm時（限于學生試驗時間，此處規(guī)定均與工程試驗操作規(guī)程有羌別），即認為該級荷載在壓縮變形已屬穩(wěn)定，即可進行下一級荷載。（9）其后施加第二級荷載，按第八步規(guī)立的時間，測記百分表讀數(shù),以此類推，最后一級荷重應大于土層的計算壓力r2kgf/cm2,在實驗過程屮，應始終保持加荷杠杠的水平。（10）最后一級荷重作用下變形達到穩(wěn)定并取得變形讀數(shù)后，取下百分表，卸除全部荷重，取下壓縮儀，分別拆除鋼球、加壓上蓋、護環(huán)、透水石和濾紙等，小心地取出帶土樣的環(huán)刀并清理環(huán)刀等。三、基礎數(shù)據(jù)、待測數(shù)據(jù)的處理：（桂志超）（1）各級荷載下的百分表穩(wěn)定讀數(shù)與初讀數(shù)（頂壓荷載0.01kg

5、f/cm2）之弟，即為該級荷載下的總變形量S總i（mm）o（2）計算各級荷載作用下土樣的穩(wěn)定變形量St（mm）；St-s總i-s僅式中：s儀i：各級荷載作用下儀器變形量(實驗室提供，根據(jù)儀器編號查表)(3)計算土樣的初始孔隙比e()G(1+5)pa,eo-1A)式中：G：土的顆粒比重e()-試驗前丄的初始含水量；久：試驗前土的初始密度，g/cm3；Pa：水的密度,g/cm3o(4)計算土顆粒高度h&(inin)式中:h°——土樣的初始高度(等于環(huán)刀高度)，mmo(5)計算各級荷載下土樣變形穩(wěn)定都的孔隙比ei式中：hi——各級荷載下土樣高度(mm),hi=h°

6、?Si(6)按比例繪制壓縮曲線，并據(jù)此計算100-200kPa的壓縮系數(shù)°1?2及壓縮模量E]i，體積壓縮系數(shù)以及壓縮指數(shù)和冋彈指數(shù)。并根據(jù)所得壓縮曲線按照卡薩格蘭德的方法推求其先期固結壓力。四、試驗數(shù)據(jù)與處理表1:側限壓縮試驗記錄表(桂志超)試驗壓力(kpa)百分表讀數(shù)(mm)土樣編號1231000.5410.6000.5502000.8990.8810.8583001.1621.0821.0754001.3421.2231.223表2：側限壓縮試驗計算表(何昌迪)土樣參數(shù)初始高度hg(mm)土粒高度hg(mm)濕密度(g/cm3)干密度(g/cm3)含水

7、量(g/cm3)孔隙比孔隙率no20.0014.082.2116%0.420.29試驗壓力Pi(kpa)總變形量儀器變形量土樣高度變形量變形后高度孔隙比壓縮系數(shù)壓縮模量S總i(mm)S儀i(mm)St(mm)(mm)e?1°1-2(kpa1)(kpa)1000.56400.56419.4360.3802.2X1043450.02000.87900.87919.1210.3586172.73001.10601.10618.8940.3428387.54001.26301.26318.7370.33112100.0壓縮等級中壓縮性土附:(何昌迪)1、土樣的體積壓

8、縮系數(shù)Mv=p—,則在100kpa>200kpa>3