土的壓縮性試驗（土工技術(shù)課件）

室內(nèi)單向固結(jié)試驗1試驗儀器2試驗原理目錄1.試驗儀器研究土的壓縮性大小及其特征的室內(nèi)試驗方法，稱固結(jié)試驗。1.試驗儀器百分表剛性護環(huán)加壓活塞透水石環(huán)刀底座透水石土樣荷載注意：土樣在豎直壓力作用下，由于環(huán)刀和剛性護環(huán)的限制，只產(chǎn)生豎向壓縮，不產(chǎn)生側(cè)向變形。壓縮儀示意圖1.試驗儀器土樣在壓縮前后變形量為s，整個過程中土粒體積和底面積不變研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)H1s土粒高度在受壓前后不變整理p2.試驗原理其中引申2.試驗原理2.試驗原理e0epee-p曲線曲線A曲線B曲線A壓縮性＞曲線B壓縮性壓縮性不同的土，曲線形狀不同，曲線愈陡，說明在相同壓力增量作用下，土的孔隙比減少得愈顯著，土的壓縮性愈高。土壩壓實標準1壓實度的概念2壓實度的檢測方法3土壩壓實標準目錄在工程實踐中常用土的壓實度來直接控制壓實質(zhì)量。

壓實度：工地壓實時要求達到的干密度與室內(nèi)擊實試驗所得到的最大干密度之比值。值越接近1，表示對壓實質(zhì)量的要求越高。1.壓實度的概念常用的現(xiàn)場壓實度的測量方法有環(huán)刀法、灌砂（水）法、核子密度法、輕型動力觸探法等。

環(huán)刀法：主要用于測定不含骨料的粘性土密度。計算出土樣的干密度，進而獲得壓實系數(shù)。2.壓實度的檢測方法

灌砂法:當集料的最大粒徑小于15mm、測定層的厚度不超過150mm時，宜采用Φ100mm的小型灌砂筒測試；當集料的粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時，應用Φ150mm的大型灌砂筒測試。2.壓實度的檢測方法灌砂法2.壓實度的檢測方法核子密度濕度儀檢驗法2.壓實度的檢測方法2014年5月7日江蘇南京工業(yè)探傷用放射源丟失事件2.壓實度的檢測方法使用安全注意事項：

①儀器工作時，所有人員均應退到距儀器2m以外的地方；

②儀器不使用時，應將手柄置于安全位置，儀器應裝入專用的儀器箱內(nèi)，放置在符合核幅射安全規(guī)定的地方；

③儀器應由經(jīng)有關(guān)部門審查合格的專人保管，專人使用。2.壓實度的檢測方法3.土壩壓實標準壩料部位檢查項目取樣(檢測)次數(shù)防滲體粘性土邊角夯實部位干密度、含水率2～3次／每層碾壓面1次／100m3～200m3均質(zhì)壩1次／200m3～500m3礫質(zhì)土邊角夯實部位干密度、含水率、大于5mm礫石含量2～3次／每層碾壓面1次／200m3～500m3反濾料干密度、顆粒級配1次／200m3～500m3，每層至少一次過渡料干密度、顆粒級配1次／500m3～1000m3，每層至少一次壩殼砂礫(卵)料干密度、顆粒級配1次／5000m3～10000m3，每層至少一次壩殼礫質(zhì)土干密度、含水率1次／3000m3～6000m3，每層至少一次堆石料干密度、顆粒級配1次／10000m3～100000m3，每層至少一次土的壓縮性1土的壓縮性概念2土體壓縮的實質(zhì)目錄1.土的壓縮性概念土的壓縮性:是指土在壓力作用下體積縮小的特性土壓縮量的組成:固體顆粒的壓縮土中水的壓縮空氣的排出水的排出占總壓縮量的1/400不到，忽略壓縮量主要組成部分無粘性土粘性土透水透氣性好，易于排出壓縮穩(wěn)定很快完成透水透氣性差，水不易排出壓縮穩(wěn)定需要很長一段時間土的固結(jié)：土體在壓力作用下，壓縮量隨時間增長的過程1.土的壓縮性概念2.土體壓縮的實質(zhì)太沙基（K.Terzaghi）1923年提出了有效應力原理的基本概念，闡明了碎散顆粒材料與連續(xù)固體材料在應力--應變關(guān)系上的重大區(qū)別。有效應力:是由顆粒間接觸點傳遞的應力，會使土的顆粒產(chǎn)生位移，引起土體的變形和強度的變化的應力，用σ′表示。孔隙水壓力:由孔隙水傳遞的應力，它不能直接引起土體的變形和強度變化，又稱為中性壓力，在固結(jié)過程中不隨時間而變化，用u表示。飽和土體有效應力原理的要點:1．飽和土體內(nèi)任一平面上受到的總應力等于有效應力加孔隙水壓力之和；2．土的變形（壓縮）與強度的變化都僅取決于有效應力的變化。2.土體壓縮的實質(zhì)壓縮性指標1壓縮系數(shù)2壓縮指數(shù)3壓縮模量目錄4變形模量1.壓縮系數(shù)土體在側(cè)限條件下孔隙比減少量與豎向壓應力增量的比值p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△e利用單位壓力增量所引起得孔隙比改變表征土的壓縮性高低在壓縮曲線中，實際采用割線斜率表示土的壓縮性《規(guī)范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa對應的壓縮系數(shù)a1-2評價土的壓縮性：a1-2＜0.1MPa-1低壓縮性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中壓縮性土a1-2≥0.5MPa-1高壓縮性土1.壓縮系數(shù)

壓縮指數(shù)在壓力較大時為常數(shù)，其值越大，土的壓縮性越高。

M1M22.壓縮指數(shù)3.壓縮模量土在側(cè)限條件下豎向壓應力與豎向總應變的比值，或稱為側(cè)限模量土的壓縮模量Es與土的的壓縮系數(shù)a成反比，Es愈大，a愈小，土的壓縮性愈低4.變形模量土在無側(cè)限條件下豎向壓應力與豎向總應變的比值變形模量與壓縮模量之間關(guān)系其中土的泊松比，一般0～0.5之間最大干密度與最優(yōu)含水量測定1土體擊（壓）實的目的2室內(nèi)擊實試驗原理與方法3最大干密度與最優(yōu)含水量的影響因素目錄擊實手段：夯打、碾壓、振動等

土的擊(壓)實是在一定的擊實功作用下，土顆克服粒間阻力產(chǎn)生位移，土粒重新排列，使土中孔隙減小密實度增加的過程；理論上，在某一含水量下將土壓到最密，就是將土中所有的氣體從孔隙中趕走，使土體達到飽和。1.土體擊（壓）實的目的研究方法:室內(nèi)擊實試驗（為工程設(shè)計及施工提供依據(jù)）

現(xiàn)場碾壓試驗（確定碾壓施工質(zhì)量控制參數(shù)）擊（壓）實目的：降低土體壓縮性和透水性，提高抗剪強度，以改善

土體的工程性質(zhì)，保證建筑物和地基的安全。1.土體擊（壓）實的目的擊實筒護筒擊錘導筒輕型擊實試驗適用于粒徑小于5mm的土，擊實筒容積為947cm3，擊錘質(zhì)量為2.5kg。把制備成一定含水量的土料分三層裝入擊實筒，每層土料用擊錘均勻錘擊25下，擊錘落高為30.5cm

。重型擊實試驗適用于粒徑小于40mm的土，擊實筒容積為2104cm3，擊錘質(zhì)量為4.5kg，擊錘落高為45.7cm

。分五層擊實，每層56擊。根據(jù)擊實后土樣的密度和實測含水量計算相應的干密度。2.室內(nèi)擊實試驗原理與方法==2.室內(nèi)擊實試驗原理與方法2.室內(nèi)擊實試驗原理與方法ωρd0ρdmaxωop干密度最大值稱為該擊數(shù)下的最大干密度，與它對應的含水量稱為最優(yōu)含水量。

粘性土擊實試驗中如何計算每份土樣的加水量？思考2.室內(nèi)擊實試驗原理與方法含水量的影響:ωρd0ρdmaxωop填料的含水率過高或過低都是不利的。含水率過低，填土遇水后容易引起濕陷；過高又將惡化填土的其他力學性質(zhì)。在實際施工中填土的含水率控制得當與否，不僅涉及到經(jīng)濟效益，而且影響到工程質(zhì)量。3.最大干密度與最優(yōu)含水量的影響因素擊實功能的影響:ω0ρd擊數(shù)403020飽和線1.土料的最大干密度和最優(yōu)含水量不是常數(shù)。最大干密度隨擊數(shù)的增加而逐漸增大,最優(yōu)含水量逐漸減小，且這種變化速率是遞減的，光憑增加擊實功能來提高土的最大干密度是有限的;

2.當含水量較低時擊數(shù)的影響較顯著，當含水量較高時，含水量與干密度關(guān)系曲線趨近于飽和線，這時提高擊實功能是無效的。3.最大干密度與最優(yōu)含水量的影響因素思考:理論上完全飽和線如何繪制？ω0ρd擊數(shù)403020飽和線3.最大干密度與最優(yōu)含水量的影響因素土類和級配的影響:在相同擊實功能下，粘性土粘粒含量愈高或塑性指數(shù)愈大，壓實愈困難，最大干密度愈小，最優(yōu)含水率愈大；粗粒含量多、級配好的土，最大干密度較大，最優(yōu)含水率較小。無粘性土在實際填筑中