粘性土的两种压缩试验方法

摘要：采用不同状态的粘性土分别进行1h快速压缩试验和每级判稳压缩试验，对试验结果进行分析比较，建议根据工程需要选择不同的压缩试验方法。

关键词：1h压缩试验；每级判稳压缩试验

土的压缩试验是研究土在有侧限条件下的压缩性能的一种

室内试验，是土的常规试验之一。试验时,将土样放在刚性金属盒内,通过承压活塞对土样由小到大分级加压,根据各级压应力与相应孔隙比,绘出土压缩曲线,求出压缩系数(av)及压缩模量(Es)等。

由试验结果计算所得压缩模量是计算土体沉降和基床系数的重要指标。在实验室里土的压缩试验一般有两种方法:1h快速压缩和每级判稳压缩：

1. 1h快速压缩试验：把按照标准制备好的样品安装在固结仪上，按照加荷等级（常规压缩一般为50、100、200、400kPa）每小时加一级荷载，并记下相应的变形量，最后一级变形量测记后继续保持所加荷载，直到样品变形稳定（每小时变形量不超过0.005mm），记下稳定读数。

2. 每级判稳压缩试验：把按照标准制备好的样品安装在固结仪上，按照加荷等级（常规压缩一般为50、100、200、400kPa）按顺序加载，施加第一级荷载等样品变形稳定（每小时变形量不超过0.005mm)后才能加第二级荷载，记录每级荷载下的变形量。

对比两种方法的加荷过程，可以看出1h快速压缩试验所用的时间要明显少于每级判稳压缩试验，但是对于不同状态的土这两种方法得出的结果有一定的差异，采用某市地铁某标段的几种不同状态的比较均匀的粘性土进行这两种压缩试验，其试验结果如下：

表1

液性指土的状试验编含水率 号 % 1 2 3 4

表2

试验 编号 1 判稳 1h 2 判稳 1h 3 判稳 0.312 0.569 0.993 1.545 0.216 0.258 0.396 0.478 0.728 0.860 1.153 1.327 0.169 0.171 0.306 0.325 0.536 0.615 0.823 1.000 试验 方法 1h 50 0.162 各级压力下的变形量（mm） 100 0.294 200 0512 400 0.813 23.0 24.8 30.2 63.1 密度 g/cm3 2.05 1.99 1.90 1.63 比重 2.74 2.73 2.73 2.60 液限 % 36.0 34.0 32.8 43.2 塑限 数 % 20.5 19.8 19.4 23.8 0.16 0.35 0.81 2.03 态 硬塑 可塑 软塑 流塑 1h 4 判稳 0.915 1.263 1.753 2.095 2.847 3.230 4.252 4.495 （表2中1h变形量经过末级判稳修正）

由表1表2结算结果见表3：

表3

压缩 试验 编号 试验 方法 50 1h 1 判稳 1h 2 判稳 1h 3 判稳 1h 4 判稳 1.437 1.329 1.181 1.017 1.48 1.76 分别用1h快速压缩的Es和每级判稳的Es来计算土的基床系数（K=3.30*Es=A*Es）和土的沉降变形量(S=ΨPZ/ Es=B/ Es)，结果见表4：

表4

试验 编号 K1h 基床系数 K稳 K1h / K稳 土的最终沉降变形量 S1h S稳 S1h / S稳 0.842 1.479 0.818 1.374 0.778 1.231 0.726 1.048 0.40 1.43 4.68 1.82 0.694 0.847 0.678 0.826 0.650 0.790 0.613 0.747 0.28 0.36 6.11 5.20 0.630 0.697 0.619 0.684 0.600 0.659 0.576 0.626 0.19 0.25 8.65 6.85 0.631 100 0.620 200 0.602 400 0.577 各级压力下孔隙比 系数 MPa-1 0.18 模量 MPa 9.13 压缩 1 2 3 4

9.13A 6.85A 5.20A 1.82A 8.65A 6.11A 4.68A 1.76A 1.055 1.121 1.111 1.034 B/9.13 B/6.85 B/5.20 B/1.82 B/8.65 B/6.11 B/4.68 B/1.76 0.947 0.892 0.900 0.967 比较分析上面的试验结果，可以得出如下结论：

1. 1h快速压缩试验虽然节省了时间，但是土体最终变形量小于每级判稳压缩试验，土体越软，变形量差值越大，即土体越软，固结程度越低。

2.可塑和软塑的土采用两种试验方法所得的压缩模量差值较大，对土体的其他指标（土体的沉降、土的基床系数）影响较大。

3.硬塑及坚硬的土可采用1h快速压缩试验，流塑、可塑和软塑的土采用每级判稳压缩试验比较合适。

因此，建议根据工程的要求不同而选取不同的压缩试验方法，

以满足工程的需要。

参考文献：

1.仲所庆、张西平、潘海利《地基土基床系数研究》地下空间与工程学报第1卷第7期

2.GB/T 50123-1999

3. 基床反力系数K是基础设计中非常重要的一个参数，因为它

的大小直接影响到地基反力的大小和基础内力。