利用origin求固结系数的方法
Origin快速学习全程-详解
02
多功能性
支持数据分析和可视化，适合多学 科领域应用。
扩展性
丰富的插件和工具箱，满足用户个 性化需求。
04
软件功能
数据导入导出
支持多种数据格式导入导出，方便用户进行 数据交换。
数据分析
提供多种统计分析方法，支持自定义公式和 算法。
数据清洗和整理
提供数据筛选、排序、合并等功能，方便用 户对数据进行预处理。
数据可视化
支持多种图表类型和自定义图表，满足用户 可视化需求。
软件应用领域
科研领域
适用于生物学、化学、物理学等学科的数据 分析和可视化。
工程领域
适用于机械、电子、自动化等领域的信号处 理和数据可视化。
金融领域
适用于股票、期货、外汇等金融市场的数据 分析和可视化。
其他领域
适用于教育、医疗、地理信息等领域的数据 分析和可视化。
Origin快速学习全程-详解
contents
目录
• Origin软件介绍 • Origin基础操作 • Origin进阶操作 • Origin实战案例 • Origin常见问题解答
01 Origin软件介绍
软件特点
01
易用性
界面友好，操作简单，适合初学者 快速上手。
开放性
支持与其他软件的交互和数据共享。
保存自定义函数
创建完自定义函数后，需要保存脚本 文件，以便下次使用时可以加载。
调用自定义函数
在Origin中调用自定义函数时，需要 先打开脚本编辑器，然后输入函数名 和参数即可。
分享自定义函数
Origin还支持分享自定义函数，可以 将脚本文件分享给其他用户使用。
04 Origin实战案例
利用Origin8.0软件简化大学物理实验数据的处理
利用Origin8.0软件简化大学物理实验数据的处理段越莹，董雁飞【摘要】以铁磁材料磁化曲线与磁滞回线实验为例，介绍如何利用Origin8.0软件中绘图、曲线拟合、积分等功能简化对数据进行处理过程。
针对处理后数据进行讨论，并将操作方法推广到其他大学物理实验中。
【期刊名称】大学物理实验【年(卷),期】2013(000)003【总页数】5【关键词】关键词：Origin8.0；磁化曲线与磁滞回线；数据处理在大学物理实验中，实验数据的记录与整理是一个重要的环节，学生通过对实验数据进行全面计算、分析及讨论，从而验证实验猜想，找出所研究问题的规律与结论。
其中，利用作图法对数据进行处理并获得相关数据是一种普遍的做法。
然而，多数学生采用的是在作图纸上进行手工绘图。
这样做虽然能够完成实验图像的制作，但是图像过于粗糙，学生只能对数据获得感性的认识。
而曲线中的数学关系无法直接求出，更别说针对图像做进一步的分析与处理，例如求曲线的切线和曲线包围的面积。
与此同时，传统数据处理方式占用学生大量时间，使得数据处理成为学生进行实验中最头疼的环节。
所以，大学物理实验中有必要引入高效的数据处理方法。
Origin8.0软件集合了强大的数据分析处理和科技图形绘制功能，并且提供了方便的自定义数据函数拟合功能，适应了不同要求的处理分析需要［1，8］。
而最新的8.0版本在操作界面上与以往的版本有所不同，使得一些操作有所变化。
本文以“铁磁材料磁化曲线与磁滞回线实验”为例，通过利用Origin8.0软件对该实验的数据进行处理，简单介绍Origin8.0中计算、绘图、非线性曲线拟合、积分以及多元回归的用法，向广大学生展示利用软件辅助数据处理的方便性和准确性，并将用法针对不同的大学物理实验进行一定的推广。
1 铁磁材料磁化曲线与磁滞回线实验简介铁磁性材料磁化曲线和磁滞回线是基本的普通物理实验。
众所周知，铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线是非线性的，在交变磁场的作用下，这种非线性的磁化曲线会形成磁滞回线。
origin基本操作大全入门必备
06 图形输出与分享
图形导
01
导出为图片
将当前图形导出为图片格式，如 PNG、JPEG、BMP等，方便在 其他软件或平台中使用。
02
03
导出为矢量图形
导出为数据
将当前图形导出为矢量格式，如 SVG、PDF等，保持图形的清晰 度和可缩放性。
将图形中的数据导出为表格或 CSV格式，方便进行数据分析和 处理。
P值
方差分析中的重要指标，表示样本间差异由 随机误差引起的概率，P值越小表明组间差 异越大。
回归分析
回归分析
通过建立数学模型来描述因变量和自变量之间的 关系，可以预测因变量的取值。
线性回归
最常用的回归分析方法，适用于因变量和自变量 之间存在线性关系的情况。
多元回归
适用于一个因变量与多个自变量之间的关系，可 以更全面地考虑各种因素的影响。
为单一的统计量。
数据重塑
对于不符合要求的数据格式， Origin提供了数据重塑的功能， 可以重新排列数据的行和列，以
满足分析的需要。
04 图表绘制
散点图
总结词
用于展示两个变量之间的关系，通过散 点的分布展示数据的分散程度和趋势。
VS
详细描述
在Origin中，选择"Plot"菜单中的 "Scatter"选项，选择散点图的类型（如 无轴、带平滑线等），然后输入数据即可 绘制散点图。可以通过调整散点的颜色、 大小、形状等属性来美化图表。
柱状图
总结词
用于展示分类数据之间的比较，通过不同高度的柱子表示数 据的大小。
详细描述
在Origin中，选择"Plot"菜单中的"Bar"选项，选择柱状图的 类型（如垂直柱状图、水平柱状图等），然后输入数据即可 绘制柱状图。可以通过调整柱子的颜色、宽度、间距等属性 来美化图表。
Origin的使用方法汇总
Origin的使用方法汇总Origin是一款用于科学数据分析和绘图的软件，广泛应用于学术研究、数据可视化和实验数据处理等领域。
下面将详细介绍Origin的使用方法，包括数据导入、数据处理、图像绘制、曲线拟合、统计分析等方面，以帮助用户更好地使用Origin进行科学数据分析和可视化。
一、数据导入1. 打开Origin软件，点击"File"菜单，选择"Open"打开数据文件。
2. 支持导入多种数据格式，如Excel、文本文件、MATLAB文件等，选择相应的文件格式进行导入。
3.在导入数据时，可以选择具体的工作表和数据范围。
4.可以设置数据列的名称和类型，并进行数据预览和预处理。
二、数据处理1. 在Origin中，可以进行数据的排序、筛选、合并、拆分等操作。
2.可以对数据进行基本的运算，如加减乘除、取对数、取平均值等。
3.提供了多种数据处理工具，如滤波、平滑、峰值查找、积分、微分等。
4.可以进行数据的重采样和插值，以适应不同的分析和绘图需求。
三、图像绘制1. 在Origin中，可以绘制各种类型的图像，包括散点图、线图、柱状图、饼图、等值图、曲线图等。
3.支持多图层和多子图的绘制，方便进行复杂的数据可视化。
4.提供了多种绘图工具，如放大、缩小、旋转、裁剪等，以便更好地展示数据。
四、曲线拟合1. 在Origin中，可以进行曲线的拟合和参数估计。
2.支持常见的拟合函数，如线性拟合、多项式拟合、指数拟合、对数拟合等。
3.可以自定义拟合函数，并进行参数约束和初值设置。
4.提供了拟合优度评估指标和拟合结果的可视化展示。
五、统计分析1. 在Origin中，可以进行常见的统计分析，如描述统计、假设检验、方差分析等。
3.可以进行数据的正态性检验、相关性分析、回归分析等。
4.提供了统计结果的报告和图表输出功能，方便进行结果的展示和分享。
六、批量处理和自动化1. 在Origin中，可以通过脚本和批处理功能实现数据的自动处理和分析。
求解固结系数的三种方法
求解软土固结系数的三种方法【摘要】固结系数作为软土地基变形分析和软土地基加固设计的关键参数，它的准确获取具有重要的工程实践意义。
目前对固结系数的求解有多种方法，常用的是室内试验求解，主要使用时间平方根法，时间对数法。
但是这两种方法在图形的读数中存在很大的误差，不同实验者求出不同的结果，而且相对误差较大。
本文中采用了赵春风教授的固结系数的新三点计算法。
可以不使用固结系数求解过程中的变形与时间曲线求得，减少了误差。
【关键词】固结系数；时间对数曲线法；时间平方根法；新三点计算法1.引言固结系数Cv是太沙基(Terzaghi)一维固结理论中的一个重要参数,与固结过程中的超静孔隙水压力(u)的消散速率错误!未找到引用源。
/错误!未找到引用源。
成正比,其大小反映软土固结快慢的程度,即固结系数为反映土层固结特性的参数。
固结系数既是一项重要的土的试验指标,也是软土地基处理设计中的关键参数,特别在软基处理采用排水固结法时,固结系数更是一项必不可少的指标。
固结系数有效、准确的获取对基础沉降的正确预测有着决定性的意义。
因此,有必要对确定固结系数的方法进行系统的研究。
[9]太沙基理论假定土的参数在压缩过程中是均一不变的，其中固结系数C v是一个估计变形速率的重要参数。
C v的表达式为C v= k(1+e0)/wγm v，在固结过程中，渗透系数k和压缩系数m v均呈递减趋势，而计算出来的C v一直被当作常数。
大量的试验结果表明，固结系数C v是随着有效应力水平的变化而变化的，特别在前期固结应力的前后，他们的差别是非常大的。
[10]2.软土固结系数计算方法[9]根据前人的研究结果把确定固结系数的方法分为四大类:第一类是室内固结试验法;第二类是现场试验法;第三类是间接推算法;第四类是反演分析计算法。
室内试验确定固结系数的方法以时间对数法、时间平方根法、Scott法、反弯点法、三点法、Asaoka法、速率法、Rectangular hyperbola法、Parnian法、两点法、标准曲线比拟法、t60法、张仪萍法等为代表。
ORIGIN使用指南
ORIGIN使用指南ORIGIN是一个多功能数据分析和图形绘制软件，由Microcal Software Inc.发布。
它在科学、工程和商业领域内广泛应用，可用于数据处理、统计分析、曲线拟合、实验设计等方面。
本文将向您介绍如何使用ORIGIN进行数据分析和图形绘制。
一、数据导入与处理1. 打开ORIGIN软件后，您可以通过多种方式导入数据，例如从存储在电脑上的文件中导入、从Excel中复制粘贴或者通过脚本导入。
2.导入数据后，您可以对数据进行一些基本的处理，例如删除无效数据、合并数据、添加公式计算列等。
二、图形绘制1.在ORIGIN中，您可以通过点击“绘图”选项卡来选择您所需要的图形类型，例如散点图、折线图、柱状图等。
2.在选择图形类型后，您可以通过点击“数据”选项卡来选择需要绘制的数据，然后在绘图页面上拖动鼠标来确定数据范围。
三、数据分析1.在ORIGIN中，您可以使用各种统计工具来对数据进行分析，例如查看数据的描述统计量、计算相关系数、进行ANOVA分析等。
2.在数据分析时，您可以使用ORIGIN提供的公式和函数进行计算，也可以自定义自己的函数。
3.ORIGIN还支持数据的透视分析，您可以通过点击“工具”选项卡中的“透视表”功能来创建透视表，对数据进行进一步的分析和展示。
四、曲线拟合1.在ORIGIN中，您可以使用曲线拟合工具对数据进行曲线拟合，找到最佳拟合曲线。
2.ORIGIN提供了多种常见的曲线拟合函数，例如线性拟合、多项式拟合、指数拟合等，您可以选择适合您数据的拟合函数。
3.在拟合过程中，ORIGIN会为您提供拟合结果的统计指标和图形展示，您可以通过这些指标来评估拟合的好坏。
五、实验设计1.在ORIGIN中，您可以使用实验设计工具来设计和分析实验。
2.ORIGIN支持多种实验设计方法，例如完全随机设计、阶梯设计、格点设计等。
3.在设计实验时，您可以通过设置因素和水平来构建实验方案，然后通过分析结果来评估不同因素对结果的影响。
用origin画Si-BAND_STRUCTURE测band_gap
用origin画Si-BAND STRUCTURE测band gap
1.双击打开BandStr Band Structure.xcd文件，从File下拉菜单中选Export…，保存文件为Si_BandStr Band
Structure.csv；
2.用Excel打开，如下图：
从表中看出共有16组数据，均放在两列中，其中第一列数据是能带结构的横坐标，每组范围从0到1出现，如此反复。
第二列是第一列岁对应的能量值。
所以一组数据表示一条能带。
上图红线为一组数据分界线。
3.拷贝两列数据到origin的booksheet中，将两列数据自下而上cut并paste到此booksheet新的两列，更
改对应的横坐标（选中此列，右击，在下拉菜单中选Set as x）,如此往复至16组数据完全分开，如下图：
4.用ctrl+鼠标左键，分别选中Y轴数据（黄色列），右击选plot->Line+Symbol,调整纵横坐标至下图：
5.
6.设置网格如下，观察导带底和价带顶大致位置如下图：
7.放大此区域并测量可得近似禁带宽度0.4630，与CASTEP计算的band gap=0.443接近：
8.CASTEP算出的能带图与导出数据并用origin画的图对比如下：
（A）CASTEP算出的能带图（B）导出数据并用origin画出的能带图。
不同固结系数计算方法之间的比较
不同固结系数计算方法之间的比较骆凉平;丁建文【摘要】运用底部可测孔压的固结仪对连云港重塑黏土进行一维固结压缩试验,探讨基于孔压得出的土体固结系数与基于压缩计算的固结系数之间的关系.针对100 kPa、200 kPa、400 kPa、800 kPa、1600 kPa 5个加载等级的固结过程进行分析,发现基于孔压数据得出的固结系数Cv和时间对数法的计算结果较为一致,但是小于时间平方根法的计算结果.另外,3种计算方法均显示,连云港重塑土固结过程中,其固结系数Cv随着荷载等级的增大而增大,在固结过程中并非常数.【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(036)001【总页数】4页(P42-45)【关键词】重塑黏土;孔隙水压力;固结系数;固结仪【作者】骆凉平;丁建文【作者单位】河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,南京 210098;河海大学岩土工程研究所,南京210098;东南大学交通学院岩土工程研究所,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TU411固结系数是反映土体固结快慢的重要指标，为了计算固结度的变化或是超静孔压消散过程，都需要给出固结系数.传统的计算固结系数的方法是通过对太沙基一维固结理论的固结度计算公式进行简化，根据一维固结压缩试验所确定的时间－变形关系曲线，推导出固结系数的近似计算公式，从而获得土体固结系数，例如时间对数法、平方根法等.这些方法都是图解法和经验配合法，根据压缩曲线判断主固结起始点d0及固结点d90、d100，在绘图过程中易受人为因素干扰，因此具有一定的误差.除了依据时间－变形关系曲线计算固结系数，也有一些学者应用孔压测量装置对土体固结过程进行分析.孔压法的优势在于可最直接地判断主固结的结束，与其他间接判断方法相比更具可靠性.Taylor［1］很早就对固结过程中的孔压消散情况进行研究，Olson［2］研究发现，仅仅依据孔压消散数据而不考虑变形曲线计算得出的固结系数与基于时间－变形曲线计算所得的固结系数在某些情况下会出现较大偏差.此外，尽管孔压法在判断主固结沉降时具有直接、准确的优点，但在实际试验过程中，孔压装置所测的底部孔压数据与太沙基一维固结理论并不吻合，不能直接应用于计算固结系数.首先，试验中测得的最大孔压数值小于所施加的竖向有效荷载；其次，施加竖向荷载后，底部孔隙水压力不会立即上升至最大值，而是具有一个滞后过程.Gibson［3］、Whitman［4］等很多学者都曾在试验中发现这一现象并对此进行研究，认为造成这一现象的原因主要是由于孔压计的测压机理和土颗粒的压缩变形.Perlof［5］研究认为这一现象只在固结初期对孔压数据产生影响，当试样达到一定固结度之后，对于孔压数据的影响则可以忽略不计，所测孔压仍可应用于固结过程分析中，随后，Robinson［6］也通过试验验证了这一观点.据此，本文以连云港粘性土作为研究对象进行一维固结压缩试验，在固结过程中随时测量其超静孔隙水压力，针对孔压消散阶段的数据进行分析，并结合孔压数据和时间－变形关系曲线计算各级荷载下的固结系数，并与时间对数法和时间平方根法的计算结果进行对比.1 理论依据土体压缩通常分为3个阶段：瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降.太沙基一维固结理论就是描述土体主固结阶段的压缩特性，本文假设在主固结阶段，土体变形仅仅是由于土中孔隙水被排出，超静孔压消散而引起的，并不发生次固结变形.基于这个假设，则在室内一维固结试验中，试样底部超静孔隙水压力与压缩变形呈线性关系（Robinson［6－7］）.Crawford［8］针对渥太华海相沉积粘性土进行研究时也发现了超静孔压与沉降的线性关系.当采用超静孔压进行固结度计算时，其公式为式中，σ为施加于土样的竖向荷载增量，ub为试样底部孔隙水压力.由于前述超静孔压与沉降呈线性关系，则根据上式，土样的固结度与沉降也呈线性关系，如图1所示.由图1可见，该直线与纵轴的交点d0、d100分别是固结度等于零和固结度等于100%时的沉降量.图1 固结度与沉降关系示意图由此，结合一维固结压缩试验的时间－变形曲线可求得土样在任意固结度下所对应的固结时间，再根据太沙基一维固结理论固结度计算公式：计算该固结度下的时间因素Tv，即可求得试样在某一级荷载下的固结系数.本文将选取固结度为U＝50%时所对应的固结时间t50计算固结系数，固结系数计算公式为式中，H为固结试验中最大排水距离，由于本文试验将在试样底部测量超静孔隙水压力，故仅从试样顶部排水，最大排水距离即为土样厚度；t50为固结度达到50%是所对应的固结时间.2 试样物理特性及试验仪器试验用土取自江苏连云港地区，基本物理参数见表1.其中液限采用蝶式液限仪测定，塑限采用搓条法测定，粒径分布采用密度计法测定.该土在塑性图上的位置如图2所示，略微高于A线，属于高液限黏性土.图2 塑性图表1 连云港土的的基本物理参数土样比重液限／%塑限／%粘粒含量d＜0.005mm／%粉粒含量0.005～0.074mm／%砂粒含量0.074～2mm／%连云港粘土2.70 55.6 28.8 66.0 33.8 0.2本文试验采用Zeng等设计改进的能够测量试样底部孔压的渗透固结容器，如图3所示，代替常规固结容器进行固结压缩试验.孔压测量装置由孔压计和与之相连的数字显示器组成，测量精度为1kPa，在固结过程中可随时显示试样底部孔隙水压力.为保证试样底部透水石和测压管道完全饱和不含气泡，固结容器底部还配备有渗透装置.试验制备土样为完全重塑饱和土，初始含水率为1.6倍液限，试样直径为61.8 mm，高度为40mm.图3 可进行底部孔压测量的固结容器（Zeng等［9］）1.水头管；2.水头标尺；3.孔压计；4.三通阀；5.透水石；6.轴向加载；7.轻质盖板；8.密封螺帽；9.密封圈；10.环刀；11.两通阀3 试验结果与分析3.1 压缩曲线和孔压变化规律通过上述底部可测孔压的固结仪进行固结试验，所得的连云港重塑黏土的d－logt 压缩曲线如图4所示，加载等级分别为50kPa、100kPa、200kPa、400 kPa、800kPa和1600kPa，压缩曲线呈倒S形，具有两个反弯点.运用孔压法计算固结系数时需根据压缩曲线确定d50时对应的固结时间t50，进而根据公式（3）计算固结系数.图4 连云港重塑黏土时间－变形压缩曲线图5是与各级荷载下压缩曲线相对应的试样底部超静孔隙水压力随时间的变化曲线.由图5可知，孔压随时间变化呈现先增大后减小的规律，约在30 min达到峰值，并且峰值孔压低于竖向荷载增量，约等于荷载增量的50%.这一试验结果与Whitman［4］、Robinson［6］等人的试验研究是一致的.造成这一现象的原因是试样底部超静孔隙水压力的产生需要一定的时间，在这一过程中试样顶部同时在排水，所以导致了峰值孔压的延迟并使其小于竖向荷载增量.图5 连云港重塑黏土底部孔压与固结时间关系曲线根据所测试样底部超静孔压以及固结度计算公式（1）可计算试样固结度，据此，在固结过程中，根据孔压消散情况计算所得固结度与试样变形的关系如图6所示. 图6 连云港重塑黏土固结度与沉降量关系曲线由图6可知，由于试样底部超静孔隙水压力的延迟作用，连云港重塑黏土在50～100kPa、100～200 kPa、200～400kPa、400～800kPa、800～1600kPa 5个荷载增量下，固结度均随着沉降量的增加先减小后增大，当固结度大于一定程度时，固结度随沉降量的增加线性增大.在上述5个荷载增量下，固结度分别超过46%、35%、47%、51%、58%后，固结度与沉降量呈线性变化规律，通过拟合方法可获得这些直线的方程，其与纵轴的交点就对应于固结度为0和固结度为100%时的沉降量d0、d100，进而可计算出t50和Cv.3.2 与时间对数法、时间平方根法的比较运用时间对数法和时间平方根法计算连云港重塑黏土在不同竖向荷载下的固结系数，并与前述方法进行对比.其中，根据时间对数法确定的固结度为100%时对应的沉降量d100与基于底部超静孔压所确定的d100对比如图7所示，由图可知，数据点均位于45°线附近，由时间对数法确定的主固结沉降量略低于基于孔压测定的主固结沉降量，但二者差异较小.可见时间对数法确定主固结沉降量具有良好的精度. 图7 孔压法测定d100与时间对数法估测值的比较将时间平方根法、时间对数法及基于孔压计算的固结系数进行比较，如图8所示，图中空心点位于实心点的上方，并且实心点相对更靠近45°线.可见时间平方根法计算的固结系数Cv大于时间对数法的计算结果，这与很多学者的研究是一致的.而时间对数法确定的固结系数Cv更接近本文采用的孔压法，二者的计算结果非常接近45°线.因此，在缺乏孔压数据的情况下，本文建议使用时间对数法计算固结系数.图8 孔压法测定Cv与logt法法计算值的比较此外，研究连云港重塑土固结系数与竖向固结应力的关系还可发现，如图9所示，无论是基于孔压、时间对数法或时间平方根法计算得出的固结系数均随着固结应力的增大而增大，这表明在固结过程中固结系数并非常量，固结系数随着固结应力的改变而变化.图9 连云港重塑黏土固结系数随固结应力变化关系曲线4 结论针对连云港重塑黏土，采用Zeng等设计改进的能够测量试样底部孔压的渗透固结容器，进行一维固结压缩试验，探讨运用孔压计算土体固结系数的方法，并与传统计算方法进行比较：1）针对连云港重塑土进行一维固结试验，发现固结过程中试样底部孔压具有先增大后减小的规律，其峰值孔压滞后30min左右，约为荷载增量的一半.2）运用孔压法计算的固结系数Cv与时间对数法的计算结果接近，小于时间平方根法的计算结果，证明了孔压法计算结果的可靠性.3）试验发现针对连云港重塑土，无论是基于孔压、时间对数法或者时间平方根法计算得出的固结系数Cv均随着固结应力的增大而增大，表明在固结过程中固结系数并不是常数，而是随着固结应力的改变而发生变化.参考文献：［1］ Taylor D W.Research on Consolidation of Clays［M］.MIT publication，1942：82.［2］ Olson R E.Consolidation of Soils：Testing and Evaluation［J］.Philadelphia：American Society for Testing and Materials，1986，892：7－70.［3］ Gibson R E.An Analysis of System Flexibility and Its Effect on Time－lag in Pore－water Pressure Measurements［J］.Géotechnique，1963，13：1－11.［4］ Whitman R V，Richardson A M，Healy K A.Time－lags in Pore Pressure Measurements［J］.Proc.5th ICSMFE 1，1961：407－411.［5］ Perlof W H，Nair K，Smith J G.Effect Ofmeasuring System on Pore Water Pressures in the Consolidation Test［J］.Proc.6th ICSMFE，Montreal，1965（1）：338－341.［6］ Robinson R G.Consolidation Analysis with Pore Pressure Measurement［J］.Géotechnique，1999，49（1）：127－132.［7］ Robinson R G.A Study on the Beginning of Secondary Compressionof Soils［J］.Journal of Testing and Evaluation，Sept.2003，30（5）.［8］ Crawford C B.Interpretation of the consolidation test［J］.J.Soil Mech.Found.Div.，ASCE，1964，90（5）：86－102.［9］ Zeng Lingling，Hong Zhenshun，Cai Yuanqiang，et al.Change of Hydraulic Conductivity During Compression of Undisturbed and Remolded Clays［J］.Applied 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在表格中的 FitLinearFindYfromX1 中，任意输入一个较大的 x 值，得出 l1 曲线上的另一个点的坐标，记为点 2，使得点 2 的纵 坐标不变，横坐标扩大 1.15 倍，得到的点记为点三，通过点 1、点 2 来确定直线 l2。同 2.1，在表格中输入点 1、点 2 的坐标，在已有 的图上画出直线 l2，如图 3。
鼠标左键单击窗口上方的 Analysis，依次选择 Fitting-Linear fitting，打开对话框，在出现的对话框中 Find Y from X 后面的小 方框中打上勾，点击 ok，就可在图片中出现拟合好的开始段直线 l1(图 3)。在表格中的最后一个标签-FitLinearFindYfromX1 中，输
Cv
=
0.848(h軈)2 t90
(1)
式中h軈为最大排水距离(cm)，因实验过程中是双向排水的，因而h軈为
在该级压力下试样稳定后的高度与试样初始高度的平均值的一半。
可以看出在求解固结系数的过程中，直线段和交点的确定
十分重要，若利用 excel 进行计算，则其功能比较单一，确定过程
Hale Waihona Puke 会有一些误差，相对而言 origin 的功能更加完善，并且操作简便。
5 南京市水利规划设计院股份有限公司 江苏南京 210016）
陕西西安 陕西西安
710075 710075
摘 要：在进行软土地基的变形分析和加固设计时， 固结系数是一个关键的参数， 目前固结系数主要是通过 在室内进行固结试验来求取，其求解方法有多种，采用最 多的是时间平方根法和时间对数法。 这两种方法均通过 作图来确定固结系数，在作图过程中人为因素影响很大。 为更加准确的求解土体的固结系数， 以时间平方根法为 例，介绍了应用 Origin 软件进行高效、准确确定固结系数 的步骤。 该方法精确度高，便于应用。
因而本文应用 origin 来求解固结系数。
2 origin 求解固结系数的步骤
本文选用李金轩等(1996)[4]文献中的数据来说明 origin 求解 固结系数的步骤。
2.1 d~ 姨 t 曲线绘制 在启动 origin 之后，将记录表中的数据粘贴在出现的空白表
格中，注意时间应为平方根。选中数据，点击 plot 选项绘制 d~
图 1 时间平方根法求固结系数的过程图
141
图 2 origin 求解过程图
《资源节约与环保》 2019 年第 3 期
2.4 t90 的确定及固结系数的求解 从图可以看出直线 l2 与 d~ 姨 t 曲线相交于一点，鼠标点击
屏幕左边的 Screen Reader，将整个图放大，移动鼠标到图片范围 内可看到一个十字状的图标，移动鼠标，使得十字丝的正中心位 于直线 l2 与 d~ 姨 t 曲线的交点位置，如图 3，屏幕下方的黑色区 域便出现了该点的坐标值，该点的横坐标即 姨t90 。由此将各参 数带入到式(1)中便可求出土样的固结系数 Cv。
《资源节约与环保》 2019 年第 3 期
DOI:10.16317/ki.12-1377/x.2019.03.105
利用 origin 求固结系数的方法
谢 潇 1, 2, 3, 4 周佩佩 5 （1 陕西省土地工程建设集团责任有限公司 陕西西安 710075 2 陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司 3 国土资源退化及未利用土地整治工程重点实验室 陕西西安 710075 4 陕西省土地整治工程技术研究中心
关键词：固结系数；origin 软件；时间平方根法
引言
土壤的固结系数反映了土在实验过程中固结速率的大小，其 值越大代表土样固结越快。固结系数是土的一个非常重要的试验 参数，可以用来计算土体的固结度及超净孔压的消散过程[1]。在沉 降的预测、地基处理设计中，能否准确的获取计算结果与固结系 数的合理取值有很大的关系。固结系数的获取主要有现场试验 和室内试验两种途径，现场试验虽能更好反映实际情况，但其所 需的测试时间长，且现场环境条件一般比较复杂，因此，目前主 要是通过室内固结试验来获得固结系数[2]。本文针对固结试验中 固结系数的确定，以时间平方根法为例，应用 Origin 软件对固结 系数进行求解。
1 时间平方根法求取固结系数的原理
土工试验规程 (SL237-1999)[3] 中对时间平方根法进行了描 述，对应于某一级压力下的固结系数具体确定方法如下:
在该级压力下，根据固结试验测得的实验数据，以百分表的 读数 d 为纵坐标，加压时间 t 的平方根为横坐标绘制曲线，如图 1。找出 d~ 姨 t 曲线开始的直线段 l1，并将其延长，使之与纵坐 标轴相交，交点的位置 ds 称为理论零点。过 ds 点作一直线 l2，使 其横坐标为前述直线段的 1.15 倍。直线 l2 与 d~ 姨 t 曲线交点所 对应的时间记为 t90，t90 表示土样固结度达到 90%所对应的时间。 于是土样的固结系数 Cv(cm2/s)可按式（1）进行计算。
姨 t 曲线图，如图 2。一般曲线上的直线段出现在 0~25min 之 内，且固结试验加压开始 60min 以内，土样的固结度已达 70%~ 80%以上[5]，因而求解固结系数通常只需用到 60min 以内的数据。
2.2 d~ 姨 t 曲线开始段直线与纵坐标轴交点的确定
观察 d~ 姨 t 曲线的变化特征，确定直线段出现的位置，点 击窗口左边的 selection on active plot，框选开始段直线点，当最 大和最小值点出现黑色的小箭头时表示点已经选好。
按照上述方法对表 1 中的数据进行处理，得到的结果见表 2： 表 2 固结系数计算结果
注：R2 为 d~ 姨 t 曲线直线段拟合的相关系数。 由表 2 可以看出，对于时间平方根法利用 origin 计算得 到的固结系数与文献中[4]得到的结果相近。并且 origin 拟合 d~ 姨 t 曲线直线段的线性相关系数除土样 5 均达到 0.99 以 上，拟合结果与曲线上的数据点贴合度高，说明利用 origin 拟 合的精度较高。