固结实验(实验三)教案分析.ppt

测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力、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。 6.确定需要施加的各级压力。荷载等级一般为12.5、25、50、100、200、400、800KPa等。本实验荷载等级取为50、100、200、400KPa。加砝码时应避免冲击和摇晃，在加上砝码同时立即开动秒表。加砝码时要注意安全，防止砝码因放置不稳定而砸伤人。 7.记下第一级荷载下固结稳定后的读数（考虑时间问题我们每荷载10分钟）。每级荷载经1分、5分、10分钟分别记下百分表读数，读数精确到0.01mm。然后再施加下一级荷载，以此类推直到第四级荷载施加完毕，记录百分表读数R1、R2、R3、R4。 1. 计算实验前孔隙比e0? 2. 计算各级压力下固结稳定时的孔隙比ei：  4. 以P为横坐标，e为纵坐标，绘制e～p曲线。 注意事项 注意放置砝码时，开口错位，轻拿轻放，以免伤人。 百分表很容易损害，请同学们一定要按实验操作方法爱惜使用。 天平为精密仪器，只能用来称环刀加土重，一律不得称其他的东西。 放置环刀时，切记环刀口朝下。 实验做完后请将环刀和试样从固结仪中拿出。 固结实验录像 * * 固结试验 土的压缩性是指土体在外力作用下体积缩小的特点，土的压缩性主要有两个特点:(1)土的压缩主要是由于空隙体积减少而引起的;(2)由于空隙水的排出而引起的压缩对于饱和粘性土来说是需要时间的,土的压缩随时间增长的过程称为土的固结. 研究土沉降计算就必须了解土的压缩性. 反映土的压缩性主要是两个指标:压缩系数a和压缩模量Es. 室内测定土的压缩性最基本的方法是固结试验。 一、实验目的 Vv＝e0 Vs＝1 (土粒) H0/(1+e0) H0 Vv＝e H1/(1+e) p H1 s 在侧限条件下土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变 土粒高度在受压前后不变 整理 其中 根据不同压力p作用下，达到稳定的孔隙比e，绘制e-p曲线，为压缩曲线，根据压缩曲线可以得到两个压缩性指标：压缩系数a；压缩模量Es p 二、实验基本原理 Vs＝1 (土粒) Vs＝1 (土粒) 三、实验仪器 1、固结仪：包括压缩容器和加压设备两部分。 2、环刀：内径Ф61.8mm，高20mm，面积 30cm2。 3、透水石：透水系数大于试样的渗透系数。 4、变形量测设备：百分表，量程10mm， 精度0.01mm。 5、其他:天平、秒表、钢丝锯、烘箱、削 土刀、凡士林、铝盒等。 刚性护环 加压上盖 透水石 环刀 底座 透水石 土样 荷载 注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形 固结仪示意图 1.根据工程需要，切取原状土样（注意切土的方向与自然地层中的上下方向一致）或由实验室提供制备好的扰动土样一块。 2.用切取试样时修下的土测定含水率（ 0），平行测定，取算术平均值。 3.称环刀的质量、环刀及试样的总质量，扣除环刀质量后即得湿试样质量，计算出土的密度（ρ0）。 四、常规固结试验的主要步骤 4.将土样安装入固结容器内。在固结容器内放置护环、透水板和湿润滤纸，将带有环刀的试样，小心装入护环（注意环刀刀口向下），然后在试样上放湿润滤纸、透水板和加压盖板，置于加压框架下，对准加压框架的正中，安装量表（首先将百分表固定，提起表杆，旋转至加力框架上方，并调节其距离不小于8毫米的量程，检查百分表是否灵活和垂直）。 5. 为保证试样与仪器上下各部件之间接触良好，施加1KPa的预压压力，然后调整百分表，转动百分表表盖，使长针调零（短针是用来记录长针转动的圈数，不需调零）。 8.实验结束后，必须先移开百分表。然后卸掉砝码，升起加压框架，移出固结仪容器，取出带环刀的试样，测定其质量和含水率，最后将仪器擦干净。 式中： Gs —— 土粒的比重； ρω—— 水的密度，一般取（ρω=1克/厘米3）； 0 —— 实验开始时试样的含水率（%）； ρ0 —— 实验开始时试样的密度（克/厘米3）。 五、实验结果的整理 式中： e0 ——实验前试样孔隙比； △hi——某级压力下试样高度变化（mm）。 h0 ——试样原始高度（即环刀高20mm）。 e0 50 e - P曲线 0 100 200 300 400 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 e a1-2（即P为100KPa、200KPa时计算的压缩系数）常用作比较土的压缩性大小 0.1 低压缩性土 0.1-0.5 中压缩性土 0.5 高压缩性土 a1-2 (MPa-1)