土木工程中建筑物、构筑物等的设计过程中,根据室内压缩试验结果 e-p 曲线进行地基沉降计算。
由于取原状土和制备式样的过程中,不可避免地对土样产生一定的扰动,致使室内试验的压缩曲线与现场土的压缩性之间产生误差。 因此,必须加以修正,使地基沉降计算与实际更加吻合。 现场原始压缩曲线是指现场土层在其沉降过程中由上覆土重产生的压缩曲线,简称原始压缩曲线。1)正常固结土现场原始压缩曲线
(1)Terzaghi 和 Peck法
假定现场土的孔隙比就是试样压缩前的孔隙比 e 0 ,e 0 与先期固结压力 p c 的交点 a,表示原始压缩曲线上代表土体现状的一点。 再由 e-lg p 曲线直线段,向下延伸与横坐标交于 b 点,a,b 两点连线 ab即是所求的现场原始压缩曲线,如图所示。
(2)J.H.施默特曼(Schmertmann)法
此法与 Terzaghi 和 Peck法相似,不同之处在于 b点的选择。 取 e-lg p 曲线上纵坐标 e =0.42e 0 处的 b′点,连接直线 ab′,即是所求的现场原始压缩曲线。 根据大量的室内压缩试验结果,分析发现各种土的扰动不同,得到的压缩曲线却大致相交于 0.42e 0 处,由此推得该经验值。
由上述两种方法求得的现场原始压缩曲线 ab 和ab′,可由其斜率计算压缩指数 C c 值
也可以根据 e-lg p 曲线绘制出原始的 e-p 压缩曲线,从而求得压缩系数 a 和压缩模量 E s值,由此估算出正常固结黏性土的压缩量,误差一般不超过 25%.
2)超固结土现场原始压缩曲线
超固结土可按下述步骤对室内 e-lg p 压缩曲线进行修正,如图所示。
①在 e唱lg p 曲线纵坐标上取初始孔隙比 e 0 ,在横坐标上取土的自重应力 γh,相交于 a 1 点;
②过 a 1 点作a 1 a平行cd;
③在 e-lg p 曲线上取纵坐标 e =0.42e 0 处的 b′点;
④连接 b′、a 两点,ab′直线即为所求超固结土的现场原始压缩曲线的直线段,其斜率为压缩指数 C c 。
鉴别黏性土是否为超固结土的方法,可以通过侧限压缩试验,找出先期固结压力 p c ,并计算目前土的自重应力 γh,求出超固结比 OCR,如果 OCR >1,则为超固结土。 也可以采用下列简便的鉴别方法:在实验室测定黏性土的天然含水率、液限和塑限进行比较,如果天然含水率与塑限接近,而离液限较远,则为超固结土。
3)欠固结土现场原始压缩曲线
因为欠固结土在土的自重作用下,压缩尚未稳定,只能近似地按照正常固结土的方法,求现场原始压缩曲线,从而确定压缩指数 C c 值。
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