固结仪是测定土压缩性的基本土工仪器,通过固结试验可获得压缩系数、压缩指数、先期固结压力等关键参数,用于地基沉降计算。针对试验中的常见疑问,本文依据《土工试验方法标准》(GB/T 50123-2019)给出解答。
1. 固结试验能测出哪些参数,有什么用途?
固结试验可测定土样的压缩系数a、压缩指数Cc、回弹指数Cs、先期固结压力pc等压缩性指标。其中压缩系数a1-2用于划分土的压缩性高低,先期固结压力用于判断土的固结状态(正常固结、超固结或欠固结)。这些参数是地基沉降计算(分层总和法等)的基础输入。
2. 加荷等级一般怎么设置?
标准加荷等级通常按12.5kPa、25kPa、50kPa、100kPa、200kPa、400kPa、600kPa、800kPa、1600kPa等序列进行,具体加载序列与最终荷载视土的性质与仪器规格而定,土工低中高压固结仪可覆盖更高压力范围。加荷应按规范逐级施加,不可跳级。
3. 每级荷载下的稳定标准是什么?
根据GB/T 50123-2019,若不测定沉降速率,每级荷载下的稳定标准为24小时,或量表读数每小时变化不大于0.005mm即视为稳定。若需计算固结系数用于固结度分析,则要按规定分级记录不同时间下的变形,绘制时间-变形曲线。
4. 试样怎么制备和安装?
用环刀切取土样,切土刀修平上下表面,保证环刀内土样密实、无空隙。安装时在固结容器内由下至上放置透水石、护环、带土样环刀、透水石、传压板,装好百分表并对准初读数,先施加少量预压使各部件接触良好,再正式加荷。原状样应保持天然结构,扰动会直接影响结果。
5. 先期固结压力怎么确定?
先期固结压力通过lgp-e曲线用卡萨格兰德作图法确定:在曲线最大曲率处作切线,从该点作水平线与切线夹角的角平分线,该平分线与lgp-e曲线直线段的延长线(正常固结段)交点所对应的压力即pc。pc用于判别土的固结状态及选择沉降计算方法。
6. 压缩系数怎么计算,怎么判断压缩性高低?
在e-p曲线上取压力段计算压缩系数a=(e1-e2)/(p2-p1)。工程上常用100~200kPa压力段的a1-2来划分压缩性:a1-2<0.1MPa⁻¹为低压缩性土,0.1~0.5MPa⁻¹为中压缩性土,大于0.5MPa⁻¹为高压缩性土。压缩系数越大,土的压缩性越高、沉降越大。
7. 固结仪日常维护要注意什么?
应保持杠杆系统灵活、砝码传力准确并定期校核杠杆比;百分表、压力传感器按期送计量检定,保证量程精度;透水石要保持透水通畅,用后及时清洗,防止堵塞与盐类沉积;固结容器各密封件定期检查,避免漏水漏气影响试验。试验时注意保持台架平稳、避免震动。


