土体固结试验.doc

土体固结试验
T0137——1993 单轴固结仪法
1 目的和适用范围
1.1 本试验的目的是测定土的单位沉降量、压缩系数、压缩模量、压缩指数、回弹指数、固结系数，以及原状土的先期固结压力等。
1.2 本试验方法适用于饱和的黏质土。当只进行压缩时，允许用非饱和土。
2 仪器设备
2.1 固结仪：试样面积30c㎡和50 cm2，高2 cm。
2.2 环刀：直径为61.8㎜和79.8，高度为20.环刀应具有一定的刚度，内壁应保持较高的光洁度，宜涂一薄层硅脂或聚四氟乙烯。
2.3 透水石：由氧化铝或不受土腐蚀的金属材料组成，其透水系数应大于试样的渗透系数。用固定式容器时，顶部透水石直径小于环刀内径0.2~0.5；当用浮环式容器时，上下部透水石直径相等。
2.4 变形量测设备：量程10，最小分度为0.01的百分表或零级位移传感器。
2.5 其他：天平、秒表、烘箱、钢丝锯、刮土刀、铝盒等。
3 试样
3.1 根据工程需要切取原状土样或制备所需湿度密度的扰动土样。切取原状土样时应试样在试验时的受压情况于天然土层受荷方向一致。
3.2 用钢丝锯将土样修成略大于环刀直径的土柱。然后用手轻轻将环刀垂直下压，边压边修，直至环刀装土样为止。再用刮刀修平两端，同时注意刮平试样时，不得用刮刀反复涂抹土面。在切削过程中，应细心观察试样并记录其层次、颜色和有无杂质等。
3.3 擦净环刀外壁，称环刀与土总质量，准确至0.1，并取环刀两面修下的土样测定含水率。试样需要饱和时，应进行抽气饱和。
4 试验步骤
4.1 在切好土样的环刀外壁涂一薄层凡士林；然后将刀口向下放入护环内。
4.2 将底板放入容器内，底板上放透水石、滤纸，借助提环螺丝将土样环刀及护环放入容器中，土样上面覆滤纸、透水石，然后放下加压导环和传压活塞，使各部密切接触，保持平稳。
4.3 将压缩容器置于加压框架正中，密合传压活塞及横梁，预加1.0kPa压力，使固结仪各部分紧密接触，装好百分表，并调整读数至零。
4.4 去掉预压荷载，立即加第一级荷载。加砝码时应避免冲击和摇晃，在加上砝码的同时，立即开动秒表。荷载等级一般规定为50kPa、100kPa、200kPa、300kPa和400kPa。有时根据土的软硬程度；第一级荷载可考虑用25kPa。
4.5 如系饱和试样，则在施加第一级荷载后，立即向容器中注水至满。如系非饱和试样，须以湿棉纱围住上下透水面四周，避免水分蒸发。
4.6 如需要确定原状土的先期固结压力时，荷载率宜小于1，可采用0.5或0.25倍，最后一级荷载应大于1000kPa，使e——lgp曲线下端出现直线段。
4.7 如需测定沉降速率、固结系数等指标，一般按0s、15 s、1min、2 min、4 min、6 min、9 min、12 min、16 min、20 min、25 min、35 min、45 min、60 min、90 min、2h、4 h、10 h、23 h、24 h，至稳定为止。固结稳定的标准是最后1h变形量不超过0.01㎜。
当不需测定沉降速度时，则施加每级压力后24 h，测记试样高度变化作为稳定标准。当试样渗透系数大于 时，允许以主固结完成作为相对稳定标准。按此步骤逐级加压至试验结束。
注：测定沉降速率仅适用于饱和土。
4.8 试验结束后拆除仪器，小心取出完整土样，称其质量，并测定其终结含水率，并将仪器洗干净。
5 结果整理