土的压缩试验解析
第二章 土的压缩性分析
压缩指数
Cc<0.2时，为低压缩性土； Cc=0.2~0.4时，为中压缩性土； Cc>0.4时，为高压缩性土。
(三)压缩模量(侧限压缩模量)
根据e p 曲线，可以求算另一个压缩性指标——压
缩模量。它的定义是土在完全侧限条件下的竖向附加压应
力与相应的应变增量之比值。土的压缩模量可根据下式计
算：
粘土
0.18~0.25
0.25~0.33
0.33 坚硬状态 0.33 可塑状态 0.43
软塑及流塑 0.53 状态 坚硬状态 0.33 可塑状态 0.53
软塑及流塑 0.72 状态
0.15~0.20 0.20~0.25 0.25 0.25 0.30 0.35
0.25 0.35 0.42
β
0.95~0.90 0.90~0.83 0.83 0.83 0.74 0.62
Vs
H0 1 e0
A H 1 e
A
(H0 s) 1 e
A
e
e0
s H0
(1
e0 )
只要测定土样在各级压力作用下的稳定压缩量后，就可
按上式算出相应的孔隙比e，从而绘制土的压缩曲线。 压缩曲线可按两种方式绘制，一种是采用普通直角座
标绘制的曲线 在常规试验中，一般按50、100，200， 300，400kPa五级加荷，另一种的横座标则取的常用对 数取值，即采用半对数直角座标纸绘制成曲线，试验时 以·较小的压力开始，采取小增量多级加荷，并加到较大 的荷载(例如1000kPa)为止.
可以互换算的。
与E s
两者在理论上是完全
从侧向不允许膨胀的压缩试验土样中取一微单元体
进行分析，可得 E0 与 Es 两者具有如下关系
土力学实验-压缩试验
意义：
e~p关系曲线是计算地基土的沉降变形的依据
2.操作步骤
百分表及其使用一
百分表及其使用二
荷载表与施加荷载
3.记录与计算：
4.讨论
试验原理： 土样受到压力时，一般认为固体颗粒和水是不可压缩 的，由于允许轴向排水，孔隙水会排出，孔隙体积减 小，表现为土样产生压缩变形。另外，对于非饱和土 中的气体受到压力时也可以被压缩。
在每一级压力下土样变形后的孔隙比
ei e 0
hi t i
H0
1 e0
孔隙比由初始条件算出，初始条件为： H0=20mm，w=25%，ds=2.7，γ=18.7kN/m3
1土力学实验大连理工大学土木水利学院岩土工程实验室2008年11月2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计算土的压缩系数判断土的压缩性
土力学实验
大连理工大学土木水利学院岩土工程实验室 2008年11月
实验二
1 试验目的、原理及意义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
压缩试验
试验目的： 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，计算土的 压缩系数，判断土的压缩性。
土的压缩实验报告(一)
土的压缩实验报告(一)土的压缩实验报告研究背景土壤作为地球上最基本的资源之一，其稳定性对于农业、建筑、环境等方面具有重要的影响。
因此，研究土壤的压缩性质具有重要的理论和实际意义。
实验目的通过实验，评估不同含水量对土壤压缩性质的影响，并探究土壤在不同含水量下的最大压缩模量。
实验步骤1.准备实验所需材料和仪器：土壤样本、水分测定仪、压缩试验仪等；2.从自然土壤中采集样品，并进行筛分，确保颗粒粒径在一致范围内；3.将土壤样本分成几份，分别加入不同量的水分，使其达到不同的含水量水平；4.分别测量不同含水量下的土壤水分含量，并记录数据；5.将土壤样本置于压缩试验仪中，并逐渐施加压力，记录下土壤样本在不同含水量下的最大压缩力；6.根据实验数据，计算不同含水量下的土壤压缩模量，并绘制相应趋势图。
实验结果与讨论实验结果显示，随着土壤含水量的增加，土壤的最大压缩力逐渐降低，并且不同含水量下的压缩模量也存在差异。
这可能是因为水分的存在改变了土壤颗粒之间的接触情况，使其更易于被压缩。
值得注意的是，在较高的含水量下，土壤的最大压缩力较低，这可能是由于水分填充土壤孔隙，导致土壤颗粒之间更加紧密，减少了压缩力的传递。
结论基于实验结果，可以得出以下结论：1.土壤含水量越高，其最大压缩力越低；2.不同含水量下土壤的压缩模量存在差异。
因此，在实际应用中，我们应该根据具体需求合理控制土壤的含水量，以实现最佳的压缩效果和土壤稳定性。
研究展望土壤的压缩性质对土壤工程和农业具有重要影响，然而本实验的研究还有一些不足之处，仍有进一步深入研究的空间。
例如，可以探究颗粒粒径对土壤压缩性质的影响，以及不同土壤类型在压缩过程中的差异。
未来的研究还可以结合实际工程和农业应用，进一步完善土壤压缩性质的评估标准和实验方法，提高土壤利用效率和保护土壤资源的可持续发展。
参考文献参考文献将列举于此处。
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单轴压缩试验原理
单轴压缩试验原理单轴压缩试验是土力学实验中常用的一种试验方法，用于研究土壤在垂直于其水平面方向上的变形性质和力学特性。
本文将介绍单轴压缩试验的原理和相关内容。
1. 引言单轴压缩试验是土力学领域中最基本的试验方法之一，它可以模拟土体在垂直方向上的受力和变形过程。
通过该试验可以获得土壤的压缩性质、固结性质、剪切强度等重要参数，为土壤工程设计和施工提供理论依据和实验数据。
2. 试验原理单轴压缩试验是将土样放置在一个垂直于其水平面方向的试验装置中，施加垂直荷载使土样发生压缩变形。
试验过程中，通过测量土样的应力-应变关系曲线，可以得到土壤的压缩特性和力学参数。
3. 试验装置单轴压缩试验装置主要包括压力机、试验模具、压力传感器、变形测量仪等。
其中，压力机用于施加垂直荷载，试验模具用于固定土样，压力传感器用于测量土样的应力，变形测量仪用于测量土样的变形。
4. 试验步骤(1) 准备土样：从野外或实验室中获取土样，并进行必要的处理，如去除杂质、调整含水量等。
(2) 制备土样：将经过处理的土样放入试验模具中，并按照一定的压实度进行压实，使土样具有一定的初始密实度。
(3) 安装土样：将制备好的土样放入试验装置中，进行固定和调整，确保土样的垂直度和水平度。
(4) 施加荷载：通过压力机施加垂直荷载，使土样发生压缩变形。
在施加荷载的过程中，应注意控制荷载的速度和大小，以保证试验的准确性和可靠性。
(5) 测量应力：通过压力传感器测量土样的应力，并记录下来。
应力的测量通常是以应力为横坐标、变形为纵坐标绘制应力-应变曲线。
(6) 测量变形：通过变形测量仪测量土样的变形，并记录下来。
常用的变形测量方法有测量线法、测量环法等。
(7) 数据处理：根据测量到的应力和变形数据，计算得到土样的压缩性质和力学参数，如压缩模量、固结指数、剪切强度等。
5. 试验结果分析通过单轴压缩试验得到的应力-应变曲线可以反映土样的压缩性质和力学行为。
通常情况下，土样在开始加载时会出现较大的弹性变形，随着加载的进行，土样的应力逐渐增加，而应变也会逐渐增大。
土力学第五章-土的压缩性
压缩曲线
• 土体压缩试验的结果用压缩曲线表示 • 压缩曲线： 就是反映孔隙比与垂直压力的关系曲线。 分为两种：e-p曲线和e-lgp曲线。 • 特性： 压缩曲线的陡缓程度反映了土体压缩性的大小。 压缩曲线越陡，土体的压缩性越大； 压缩曲线越缓，土体的压缩性越小。
z 1 e1 Es z av
• 关系：
z E0 z
2 E0 E s E s (1 ) 1
2
体积压缩系数
• 体积压缩系数： 指土体在有侧限条件下，垂直方向的应变与垂直方向 应力之比，与压缩模量互成倒数。
av z 1 mv z E s 1 e1
a12
e1 e2 e p2 p1 100
• 分类： 低压缩性土：a1-2<110-4 kPa-1 中压缩性土： a1-2=110-4 ~510-4 kPa-1 高压缩性土： a1-2>510-4 kPa-1
先期固结压力问题
• 先期固结压力： 指土在历史上曾经受到的最大压力，土体在这压力作 用下已经达到压缩稳定状态。 • 现存上覆压力： 指土体现在所受到的压力。 • 先期固结压力和现存上覆压力都按土体的自重应力计 算。注意地下水位以下用浮容重计算。
先期固结压力的确定
• 土的先期固结压力可由e-lgp曲线确定。 • 方法： 1）在e-lgp曲线上，找到曲率最大点； 2）过最大点作水平线和切线； 3）作水平线和切线的角平分线； 4）反向延长e-lgp曲线的直线段； 5）直线段与角平分线的交点所对应的压力就是所求的 先期固结压力。
土的压缩性
压缩系数
土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比
值e
e0
利用单位压力增量所
e1 △e M1
e2
△p
M2
p1e-p曲线p2
引起得孔隙比改变表 征土的压缩性高低
a de dp
p
在压缩曲线中，实 际采用割线斜率表 示土的压缩性
ae＝e1 e2 p p2 p113
《规范》用p1＝100kPa、 p2＝200kPa
3
饱和土
土的固结（压密）
土的压缩量随时间增长的过程 在 外力作用下，孔隙水排出，土体密实，土 的抗剪强度提高
粘性土固结问题
实质是研究孔隙水压力消散 有效应力增长的全过程理论问题4
室内压缩（固结）试验 土的压缩性指标由
现场测试
5
§ 5.2固结试验及压缩性指标
研究土的压缩性大小及其特征的室内试验方法，亦称 固结试验
体积压缩系数m v 土在侧限条件下体积应变与竖向附加压应力增量的比值
m v=
e1-e2
H
1+e1 p
=
H1 P
m v=
1
a
=
ES
1+e1
m v越大土的压缩性越高
20
5.2.4回弹曲线和再压缩曲线
e
e
e0 a
残余 变形 ep
压缩曲线
c
弹性 变形
ee
再压缩曲线 b
回弹曲线
d
H0 H0/(1+e0)
8
Vv＝e0 Vs＝1
H1
s
p Vv＝e Vs＝1
H0 - H1＝s
H1/(1+e)
H0 H0/(1+e0)
土力学————土的压缩性
力增量p 与相应的应变增量
的比值。
Es
p h
1 e1
a
h1
E
s
与a成反比，即a越大E，s
越小，土的压缩
性越高。
E 4mpa s(0.10.2)
高压缩性土
E 4 ~15mpa
s(0.10.2)
中压缩性土
E 15mpa 地压缩性土 s(0.10.2)
现场载荷试验变
H0 H1 1 e0 1 e
整理
e
e0
s H0
(1
e0 )
其中
e0＝
d
s
(1
w0
0
)
w
1
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
Gs , w0,
h,
00
分别为土颗粒比重、
土样的初始含水率、
初始密度
土样的原始高度
｛越陡—压缩性越高
压缩曲线 越缓—压缩性越低
压缩系数：是土体在侧限条件下，孔隙比减 小量与竖向有效压应力增力量的比值
地基变形的计算
土的压缩性与土的固结
压缩性：土在压力（附加应力或自重应力）作用下体积缩小的特征。 土的固结：土体的压力作用下其压缩量随时间的增长而增长的过程。
压缩性指标
压缩性系数a 压缩指数
CC
E 压缩模量 s
变形模量 E 0
1.压缩仪示意图
加压活塞 刚性护环
荷载 透水石 环刀
土样
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
《规范》用p1＝100kPa、 p2＝200kPa对应的压缩 系数a1-2评价土的压缩性
黄土压缩特性试验分析
黄土压缩特性试验分析摘要：基于非饱和土力学理论，并考虑黄土结构性的影响，本文通过三轴剪切试验取得了原状黄土的压缩性随含水量的增加而增加的结论，确定了土体割线模量与含水量之间的定量关系。
关键词：非饱和土；湿陷性黄土；三轴剪切试验；割线模量；含水量中图分类号：c33 文献标识码：a 文章编号：1引言黄土属于粘性土类，但又与一般的粘性土有所不同。
黄土的变形是力与水对上共同作用的结果，其大小与应力状态和含水量密切相关。
本章对陕西西安原状黄土进行了增湿情况下的三轴压缩试验，通过对试验结果进行对比分析，总结出了黄土增湿过程中压缩性，也就是含水量与土体压缩模量之间的关系。
2试验用土的基本性质试验用的黄土，取自陕西西安市区，属于典型的q3黄土。
取土深度为1.5m~5.0 m，土体呈褐黄色，可塑状态，天然含水量为13.6% ~30.5%，天然密度为1.38~1.76g/cm3天然孔隙比为0.91~1.28，针状孔隙及大孔隙发育，含白色钙质条纹及个别小姜石。
27%＜wl＜34.7%, wp =18.2%，在天然含水量下，试验用土的孔隙比e＞1.0。
3试验内容本章对几组不同含水量的土样进行了固结压缩试验，对试验的结果进行了分析对比。
试验仪器：应变控制式三轴仪。
试样尺寸：三轴试样为直径39.1mm，高度为80mm。
试验准备阶段：选择合适量程的测力计；保证孔隙水压力测量系统内部的气泡完全排出；检查管路，保证无漏水、漏气现象发生；保证橡皮膜弹性状态完好，且并无破损。
4 试验成果分析4.1不同含水量下的压缩模量比较土的压缩模量是体现土体压缩特性的量化指标，它的定义是“土体在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的应变增量之比”。
但是，想要得到压缩试验结果的方法只有通过曲线或者曲线才行，而这两种方法均要受到土体初始孔隙比的影响。
因此，本文参考刘保健和张军丽通过对大量对比试验资料的分析，提出的割线模量es0的概念，并对其进行量化分析。
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实验名称：土的压缩试验
一、实验目的：通过土的压缩实验得到试样在侧限与轴向排水条件下的孔隙比和压力的关系即压缩曲线e~p 曲线并以此计算土的压缩系数a1-2判断土的压缩性为土的沉降变形计算提供依据。
二、实验原理：
1、计算公式
（1）试样初始孔隙比：e0=(1+w0)G SρW/ ρ0 -1
（2）各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比：e i=e0 - (1+e0)/h0*Δh i
（3）土的压缩系数：a1-2 =(e1– e2)/(p 2 - p1) = - Δe/Δp
（4）土的压缩模量： Es1-2=(1+e0)/a1-2
三、实验内容：
~
1、实验仪器、设备：环刀、百分表、砝码、杠杆装置、加压框架、天平、秒表、削土刀、浅盘、铝盒等
2、实验数据及结果
施加压力等级kPa施加压力后百分表读数
50
100
200
.
400
3、实验成果整理
试样初始高度H0= 20mm 试样天然重度γ=m3
土粒比重G s= 试样天然含水率w0=25%
试样初始孔隙比e0= 百分表初始读数h0=
四、实验结果分析与判定：
（1）根据实验结果，该土的压缩类别如何
土的压缩系数为,按土的压缩性分数规定,该为中压缩性土..。