水分饱和或部分饱和的土壤在静载荷下随着水分的排出而压缩直至变形到稳定的现象。水分仅能在垂直方向排出的固结称一向固结;能在X、Y、Z三向以三个不同速度排出的称三相固结。固结主要决定于水流排出的速度,土壤上施加的载荷首先为孔隙水所支承,孔隙水的支承力小于施加载荷时则土壤发生排水,所以固结是时间的函数。砂土固结快而压缩量小,粘土固结慢而压缩量大,一般用固结度(K)表示土壤固结的量度。
水分饱和或部分饱和的土壤在静载荷下随着水分的排出而压缩直至变形到稳定的现象。水分仅能在垂直方向排出的固结称一向固结;能在X、Y、Z三向以三个不同速度排出的称三相固结。固结主要决定于水流排出的速度,土壤上施加的载荷首先为孔隙水所支承,孔隙水的支承力小于施加载荷时则土壤发生排水,所以固结是时间的函数。砂土固结快而压缩量小,粘土固结慢而压缩量大,一般用固结度(K)表示土壤固结的量度。固结度由下式计算:
土壤固结
式中:△ht是一定时间后土壤的压缩量;△h是无限长时间后土壤的最终压缩量。饱和粘土的干缩也是一种土壤固结。土壤固结对建筑物的沉陷,坝基的稳定性及土壤结构的形成和发展都有很大影响。影响土壤固结的因素有土壤颗粒组成、矿物成分和土壤结构等。土壤中有机质的存在使土体的压缩性与收缩性增大;土壤孔隙中水对固结的影响,表现在水中阳离子对粘土表面性质(包括水膜厚度)的影响。如果土壤中含有膨胀性粘土矿物,则这种影响更为显著。当孔隙水中的阳离子性质和浓度使粘土颗粒周围的双电层压缩,使粘结水膜厚度减薄时,土壤的膨胀性与膨胀压力均将减小。此外,影响土壤固结的因素还要看土体变形时的外界环境。
土壤固结测试技术:沿用多年的侧限固结仪仍被采用。如要探索三向变形或其他特定条件下的土壤压缩性,则利用三轴压缩仪或其他仪器进行试验。
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