工程地质知识：固结不排水剪试验进行步骤.doc
土壤固结试验
实验四固结实验一、地基土在外荷载作用下，水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒相互挤紧，因而引起土层的压缩变形，土在外力作用下体积缩小的这种特性称为土的压缩性。
，用以计算压缩模量、固结系数，估计渗透和控制建二、实验目的：测定土的压缩系数av筑物的沉降量。
三、实验方法:标准固结实验、快速固结实验和应变控制连续加荷固结实验。
标准固结实验四、仪器设备1．固结仪：见图，环刀内径61.8mm，高2cm；2．杠杆加压设备：力比为1：12；3．天平：感量0.01g 及0.1g；4．测微表：最大量距10mm，精度0.01mm；5．其他：秒表、修土刀、钢丝锯、滤纸和凡士林等。
五、操作步骤：1．按工程需要，取原状土或制备成所需状态的扰动土，整平土样两端。
在环刀内壁抹一薄层凡士林，刀口向下，放在土样上。
2．将环刀垂直下压，若为软土可一直压下去，否则应边压边削，直至土样凸出环刀为止，然后修去环刀两端的余土，将其刮平，擦净环刀外壁。
注意：① 刮平环刀两端余土时，不得用刀反复涂抹，以免土面孔隙堵塞，或使土面折水。
②切得土样得四周应与环刀密合，且保持完整，如不合要求时，应重取。
3．称取环刀加土的质量，准确至0.1g。
测定土样密度。
并在余土中取代表性土样测定其含水率。
4．将护环放入固结容器内，在固结容器的底板上顺次放上洁净而湿润的透水石和滤纸各一，将切好试样的环刀，刀口向下放在护环内，在试样上再置洁净而湿润的滤纸和透水石各一，最后放下导环和加压上盖。
5．将装有试样的固结容器，准确地放在加压横梁的正中，使加压梁横上的螺栓与加压上盖上的凹部小孔密合，然后装上测微表。
为保证试样与仪器上下各部件之间接触良好，应施加1 Kpa 的预压压力，然后调整测微表，使指针读数不小于8mm 的量程。
6．确定需要施加的各级压力。
加压等级一般为12.5、25.0、50.0、100、200、400、800、1600、3200 Kpa。
第一级压力的大小应视土的软硬程度而定，宜用12.5、25.0 或50.0Kpa。
土力学固结实验(实验三)
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Ф 61.8mm，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。
固结仪示意图
荷载 加压上盖 刚性护环 透水石 环刀
固结实验录像
0
50
100
200
300
400
垂直压力P(kPa)
5.计算压缩系数a
e
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0
பைடு நூலகம்
e a P
e P
100
200 300 400
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 土的类别 高压缩性土 a1-2 (MPa-1) 0.5
vve0vs1土粒h01e0h0vveh11eph1s在侧限条件下土样在压缩前后变形量为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整个过程中土粒体积和底面积不变p二实验基本原理vs1土粒vs1土粒eheh???11100土粒高度在受压前后不变土粒高度在受压前后不变1000ehsee???整理11000????wswge其中根据不同压力p作用下达到稳定的孔隙比e绘制ep曲线为压缩曲线根据压缩曲线可以得到两个压缩性指标
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
s e e0 (1 e0 ) H0
土粒高度在受 压前后不变 其中
H0 H1 1 e0 1 e G (1 w0 ) w e0 ＝ s 1
三轴剪切试验操作规程
三轴剪切试验操作规程1、将仪器放在固定位置上，调平仪器。
2、试验前应在各齿轮处加少量机油润滑，打开电源预热20分。
3、三轴试验根据排水情况分为三种类型：即不固结不排水(UU)试验、固结不排水剪（CD）测孔隙水压力(CU)试验和固结排水剪(CD)试验已适用不同工程条件而进行强度指标测定。
4、三轴试验必须制备3个以上性质相同的式样，在不同周围压力下进行试验。
周围压力宜根据工程实际试验要求确定。
5、应变控制式三轴仪由压力式、轴向加压设备、周围压力系统、反压力系统、孔隙水压力系统、轴向变形和体积变化测量系统组成。
6、附属设备：包括击样器、饱和器、切土器、原状土分样器、切土盘、承膜筒和对开圆膜7、在压力室的底座上，依次放上不透水板、试样及不透水试样帽，将橡皮膜筒套在试样外，并用橡皮圈将橡皮腊两端与此同时底座及试样帽分别扎紧。
8、将压力室罩顶部活塞提高，放下压力室罩，将活塞对准试样中心，并均匀地拧紧底座连接螺母。
向压力室注满纯水待压力室顶部排气孔有水溢出时，拧紧排气孔，并将活塞对准测力计和试样顶部。
9、按电控柜面板的围压设定，设置试验需要的围压值，将离合器调到空位，转动空挡手轮，当试样帽与活塞及测力计接触，装上变形指示计，将测力计和变形指示计调至零位。
10、输入工程编号、土样编号、试验方法，剪切速率。
11、关排水阀，开周围压力阀，施加周围压力，开始剪切。
12、试验结束后，关电动机，关周围压力阀，脱开离合器将离合器调至于粗位，转动粗调手轮，将压力室降下，打开排气孔，排除压力室内的水，拆卸压力室罩，拆除试样。
关掉电源，擦洗仪器。
山西春晖工程质量检测有限责任公司。
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度
不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度1. 引言不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度是土力学领域的关键参数，对土体的力学性质和行为状态有着重要的影响。
本文将从深度和广度两个方面，对不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度展开全面评估，以帮助读者更好地理解这两个概念。
2. 不排水抗剪强度不排水抗剪强度是指在剪切过程中不允许孔隙水流动的情况下土体所能承受的剪切应力。
不排水抗剪强度可以通过三种常用的试验方法来确定：直剪试验、单剪试验和剪曲线试验。
通过这些试验，可以测得土体在不排水条件下的抗剪强度参数，如剪切强度指数和摩擦角等。
3. 不固结不排水抗剪强度不固结不排水抗剪强度是指土体在未经固结处理的状态下，在不排水条件下所能承受的抗剪强度。
针对不固结土体，常用的试验方法有动应力变形试验和无固结剪切试验。
这些试验可以测得不固结土体的强度性质，如无固结剪切强度和剪切模量等。
4. 不排水抗剪强度与不固结不排水抗剪强度的关系虽然不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度都是土体的重要性质，但它们之间存在着一定的差异。
不排水抗剪强度考虑了存在孔隙水的情况下土体的强度，而不固结不排水抗剪强度则是针对未经固结处理的土体的强度特性。
在实际应用中，需要根据具体情况来选择适用的抗剪强度参数。
5. 个人观点和理解在土力学研究中，不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度是非常关键的参数。
它们不仅与土体的力学性质和行为状态密切相关，而且对岩土工程的设计和施工具有重要影响。
通过全面评估和理解这两个概念，我们可以更好地把握土体力学的特点和规律，为工程实践提供科学依据。
总结本文从深度和广度两个方面解释了不排水抗剪强度和不固结不排水抗剪强度的概念和意义。
不排水抗剪强度考虑孔隙水的影响，常用的试验方法有直剪试验、单剪试验和剪曲线试验。
而不固结不排水抗剪强度主要针对未固结土体，常用的试验方法有动应力变形试验和无固结剪切试验。
(土工)固结实验(报告)
固结实验报告专业班级学号姓名同组者姓名（写一个）实验编号实验名称固结实验实验日期批报告日期成绩一、实验目的土的固结试验可测定土的压缩系数、压缩模量、体积压缩系数、压缩指数、回弹指数、竖向固结系数、水平向固结系数以及先期固结压力，为计算分析土的变形特性提供依据。
二、实验原理土在外荷载作用下，其空隙间的水和空气逐渐被挤出，土的骨架颗粒之间相互挤紧，封闭气泡的体积也将缩小，从而引起土体的压缩变形。
三、实验仪器1、小型固结仪：包括压缩容器和加压设备两部分，环刀（内径Ф61.8mm，高20mm，面积30cm2），单位面积最大压力4kg/cm2；杠杆比1：10。
2、测微表：量程10mm，精度0.01mm。
3、天平，最小分度值0.01g及0.1g各一架。
四、实验步骤1、按工程需要选择面积为30cm2的切土环刀取土样。
2、在固结仪的固结容器内装上带有试样的切土环刀（刀口向下），在土样两端应贴上洁净而润湿的滤纸，放上透水石，然后放入加压导环和加压板以及定向钢球。
3、检查各部分连接处是否转动灵活；然后平衡加压部分。
4、横梁与球柱接触后，插入活塞杆，装上测微表，并使其上的短针正好对R。
准6字，再将测微表上的长针调整到零，读测微表初读数05、加载等级：按教学需要本次试验定为0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、每级荷载经10分钟记下测微表读数，读数精确到0.01mm。
然后再施加下一级荷载，以此类推直到第五级荷载施加完毕，记录测微表读数R1、R2、R3、R4、R5。
7、试验结束后，必须先卸下测微表，然后卸掉砝码，升起加压框架，移出压缩仪器，取出试样后将仪器擦洗干净。
五、注意事项1、使用仪器前必须严格按程序进行操作，对仪器不清楚的地方马上问老师2、试验过程中不能卸载，百分表也不用归零。
六、实验数据记录与处理压缩曲线固结试验记录工程编号：试样面积：c㎡仪器编号：试验前试样高度0h：mm 试验日期：试验前孔隙比0e：。
1、土的力学性质试验(固结试验、直剪试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、砂层的振动液化试验)
土的力学性质试验（固结试验、直剪试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、砂层的振动液化试验）（一）固结试验1、试验目的本试验的目的是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，以便计算土的单位沉降量、压缩系数Av、压缩指数Cc、回弹指数Cs 、压缩模量Es 、固结系数Cv 及原状土的先期固结压力等。
测定项目视工程需要而定。
2、适用范围本试验适用于饱和的黏质土或无黏性土，最大粒径60mm。
当试样为非饱和土时，可按此作压缩试验。
3、引用标准及主要质量指标检测方法标准SL 237、SD 128、GB 50021、GB / T 50123、SD 191、SL 110、GB 4935、SL 114、GB / T 154064、试验条件、成果整理与计算和参数选取（1）成果整理与计算。
参见有关章节的固结试验部分。
（2）试验条件与参数选取。
当采用压缩模量进行沉降计算时，固结试验施加的最大压力应大于土的有效自重压力与附加压力之和，试验成果可用 e –p 曲线的形式整理。
压缩系数和压缩模量的计算应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段；当考虑深基坑开挖卸荷和再加荷影响时，应进行回弹试验，其压力的施加应模拟实际的加、卸荷状态。
当考虑土的应力史进行沉降计算时，试验成果应按 e –lgp 曲线整理，确定先期固结压力并计算压缩指数和回弹指数。
施加的最大压力应满足绘制完整的e – lgp 曲线。
为计算回弹指数，应在估计的先期固结压力之后，进行一次卸荷回弹；再继续加荷，直至完成预定的最后一级压力。
当需进行沉降历时关系分析时，应选取部分土试样在土的有效压力与附加压力之和的压力下，作详细的固结历时记录，并计算固结系数。
对厚层高压缩性软土上的一级建筑物，宜取一定数量的土试样测定次固结系数，用以计算次固结沉降及其历时关系。
（二）直剪试验1、试验目的直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。
土工试验-三轴剪切试验指导书
三轴剪切试验第一节 概述三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。
与直剪试验相比，三轴剪节试验有以下优点：1、能控制试验过程中试样的排水条件；2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力；3、试样内应力分布均匀。
三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。
根据试验过程中排水条件的不同，将三轴试验分为不固结不排水剪（UU ）、固结不排水剪（CU ）和固结排水剪（CD ）等三种类型。
第二节 试验原理和计算公式三轴剪切试试样为圆柱状如图11-1。
试验过程中测量以下参数：1、周围压力，2、竖向应力增量q,3、竖向变形量或竖向应变ε1，4、试样底部的孔隙水应力u,5、试样顶部接排水管量测试样排水量，6、反压力。
不同类型的三轴剪切试验加载过程如下：一、不固结不排水剪（UU ）一组试验通常需四个试样，试验加载顺序如下：1、在每个试样的周围施加相同的初始固结应力，待其固结完成后，量测试样轴向变形量和体积变化；2、对各个试样分别施加不同的围压增量作用，在作用期间不允许试样固结排水，量测由产生的孔隙应力u=1u ∆；3、施加竖向偏应q(q 自零开始增加，至试样破坏时达到最大值qmax)。
施加q 的过程中也不允许试样排水。
在加q 的过程中，量测q 的数值、由q 产生的轴向应变和孔隙水应力u=21u u ∆+∆（2u ∆为由q 产生的孔隙水应力）。
值得注意的是，《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）及其它土工试验标准中规定，对于原状土UU 试验步骤为：施加围压在不排水条件下，量测由产生的孔隙水应力u ，即试样的303σσσ∆+=一次施加，且在作用下不排水，然后施加竖向偏应力q 至试样破坏为止，在加q 的过程中量测q 、轴向应变和孔隙水应力u 。
UU 试验在剪切过程中试样的应力状态为：总应力303301σσσσσσ∆+=+∆+=q （11-1）有效压力：31333/u u u ∆-∆-=-=σσσ （11-2）由UU 试验量测得到孔隙应力系数：⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆∆-+==∆-=∆=∆∆=---131231)1(σσσA A B B B A A q u u q u A u B （11-3）上列各式中：;,,,;.,;,,,2132133131u u u q u u q u ∆+∆=∆----∆∆+∆----∆∆---剪量过程中孔隙水应力产生的孔隙水应力增量分别为主应力增量分别为大主应力增量小小主应力和孔隙水应力分别为大主应力σσσσσσA ，.,,数分别为四个孔隙应力系-----B B A二、固结不排水剪（CU ）先给四个试样施加不同的围压，让试样在作用下固结排水（该步骤为将施加初始固结应力和围压增量两步合并），在作用下试样固结完成后，施加轴向偏听偏应力q。
排水固结法
第四章 排水固结法排水固结法：是利用天然在地基土层本身的透水性或设置在地基中的竖向排水体，通过预先在地表进行加载预压或利用建筑物自重使土体中孔隙水逐渐排出、土体逐渐固结，地基土逐渐压密，强度逐步提高的方法，或者利用井点降水，利用插入土中的通电电极使土中水发生渗流以达到区域土体自重应力的增加，从而使土体逐渐压密的方法。
排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成。
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--⎪⎩⎪⎨⎧联合法电渗法降低地下水位法真空法堆载法加压系统砂垫层水平排水体塑料排水带袋装砂井普通砂井竖向排水体排水系统排水固结 排水系统：主要在于改变地基原有的排水边界条件，增加孔隙水排出的途径，缩短排水距离。
该系统是由水平排水层和竖向排水体构成。
可以由在土中打设的砂井、袋装砂井、或塑料排水带等竖向排水体同地面铺设的砂石垫层构成；也可以利用天然地基中夹粉砂薄层的“千层糕”状土；当软土层较薄，或土的渗透性较好时，而施工工期允许时，可仅在地表铺设一定厚度的砂垫层作为排水系统。
加压系统：起固结作用的荷载，使地基土的固结压力增加而产生固结。
根据排水系统和加压系统的不同，排水固结法可分为：堆载预压法；砂井（袋装砂井、塑料排水带）堆载预压法；真空（砂井、袋装砂井、塑料排水带）预压法；堆载——真空预压法、降水预压法和电渗法。
降水预压法和电渗法费用较高，在我国工程应用极少。
堆载预压法和砂井预压法的区别：堆载预压法是利用天然地基作为排水系统，其固结排水过程是一维排水过程；而砂井预压法则是在地基中设置了竖向排水体，其固结排水过程为三维排水过程。
如果饱和软土较薄（〈5m 〉或固结系数较大（s cm c v /1022->）或土层内为“千层糕”状土时，则不需要很长时间就可获得较好的预压效果；反之，饱和粘土层比较深厚（10m ），而固结系数又较小（s cm c v /1023-<），则排水固结所需的时间很长，堆载预压的地基就受到了限制，则宜在软土中设置竖向排水体。
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工程地质知识：固结不排水剪试验进行步骤
1.试样的安装，应按规定进行。
2.试样固结应按规定进行，第一级周围压力宜采用50kPa，第二
级和以后各级周围压力应等于、大于前一级周围压力下的破坏大主应
力。
3.试样剪切按规定进行。第一级剪切完成后，退除轴向压力，待
孔隙水压力稳定后施加第二级周围压力，进行排水固结。
4.固结完成后进行第二级周围压力下的剪切，并按上述步骤进行
第三级周围压力下的剪切，累计的轴向应变不超过20%。
5.试验结束后，拆除试样，称试样质量，并测定含水率。
6.计算及绘图应按规定进行。试样的轴向变形，应以前一级剪切
终了退去轴向压力后的试样高度作为后一级的起始高度，计算各级周
围压力下的轴向应变。