常規固結試驗

試驗之目的在於測定土的沉降變形，瞭解土體在側限條件下的變形與時間～壓力的關係，結合其它試驗指標配合計算土的壓縮係數、壓縮模量，確定土壓縮性的高低。通過測定土樣在各級垂直荷載作用下產生的變形，計算各級荷載下相應的孔隙比，用以確定土的壓縮係數和壓縮模量等。 ^[1] 

試樣裝在厚壁金屬容器內，上下各放透水石一塊，然後在試樣上分級施加垂直壓力P。記錄加壓後不同時間的垂直變形量，繪製不同荷載下垂直變形量Δh與時間t的關係曲線；垂直變形Δh與相應荷載P的關係曲線；空隙比e與荷載P的關係曲線。由於試樣受金屬厚壁容器的限制，不可能產生側向膨脹，土樣只有垂直變形，故該試驗稱為側限壓縮試驗。通過記錄加壓前後土樣空隙比的變化，建立變形和空隙比的關係，然後計算地基的壓縮模量。 ^[1] 

2008年，常用的壓縮試驗儀分槓桿加壓式和磅稱式兩種。試驗常用槓桿加壓式。常用型號WG—1B三聯中壓固結儀、WG—1C三聯低壓固結儀。

1、壓縮儀（土樣面積30cm2，土樣高度2cm），固結壓力應滿足12.5、25.0、50.0、100.0、200.0、300.0、400.0、600.0、800.0、1600.0kp的等級荷載，槓桿比1：12。

2、測微表（最大量程為10mm、最小分辨率為0.01mm的百分表）。

3、透水石

試樣上下放透水石，以便於土樣受壓后土中空隙水排除。 ^[1] 

1、環刀選用

按工程需要選擇(大環刀)50cm²或(小環刀)30cm²切土環刀（試驗用50cm²切土環刀），調整天平平衡，稱量環刀的重量m₁，計算初始密度ρ₀，填入表中。

2、套切試樣前環刀內壁塗一薄層凡士林，以減少試樣與環刀壁的摩擦及對試樣的擾動。整平試樣兩端用環刀套切試樣。

3、試樣製備

切取原狀土樣時刀口朝下，土層受壓方向應與天然土層受壓方向一致，並觀察土樣的層次、顏色、有無雜質等，如有雜質時取出並用餘土填補空缺處，小心地邊壓邊削，注意避免環刀偏心入土，將土樣修成略大於環刀的土柱，直至試樣突出環刀為止，用鋼絲鋸拉斷土樣，然後修去上下兩端餘土，再修平試樣兩端表面，擦淨環刀外壁，稱環刀與濕土的質量m₂，求得實驗前的濕密度ρ₀，立即用玻璃板將環刀兩端蓋上，防止水分蒸發。再用天平稱兩個鋁盒的重量 ，取10克左右的土樣，稱兩個鋁盒加濕土樣的重量，放在烘箱烘乾8h，稱鋁盒加乾土的重量,計算初始含水量W₀，並將有關數據填入表中。 ^[1] 

4、安裝試樣

裝入護環，在固接儀底部的透水石上放濕潤的濾紙一張，將帶有環刀的試樣刀口朝上，再放濕潤的濾紙一張，然後放上透水石和加壓蓋板，以及定向鋼球。

5、固接容器和量表安裝

將裝好的固結容器放在加壓框架上，對準加壓框架正中，裝上量表，並調節其可伸長距離不大於8mm，然後檢查量表是否靈敏和垂直，使百分表長針正好對準“0”字，短針對準刻度的中間（注意要將百分表活動杆提到上部再調“0”。）

6、施加預壓荷載

在砝碼盤上加預壓荷載1kp（此時試樣所受壓力約1kpa），檢查試樣與儀器上下各部件之間接觸是否良好，如果良好則錶針轉動，然後微調錶盤，使長指針對準零點方便計算。

7、施加第一級荷載並測讀壓縮量

工程上加載大小與級數根據土質實際情況需要確定。本次實驗採用常規實驗確定用12.5、25、50、100、200、300 、400kpa等四級荷載順序加壓。施加第一級荷載P1=12.5kpa，注意加砝碼為吊盤+0.319kg+0.637 kg要輕放，避免發生衝擊，在加荷的同時開動秒錶，記錄表讀數。根據SD128-84《土工試驗規程》，加荷後按下列時間順序記錄表讀數，工程上加載為時間24h，教學試驗受時間限制可選擇1min、2min、3min、 4min、5min、 6min、7min、8min 9min、10min所對應的百分表的讀數，並填入表中，卸下第一級荷載，按裝荷載的相反順序取出土樣。

8、根據上述施加一級荷載的步驟施加

P₁=12.5kpa (吊盤+0.319kg)

P₂=25kpa (吊盤+0.319kg+0.637kg)

P₃=50kpa (吊盤+0.319kg+0.637kg+1.275kg）)

P₄=100kpa（吊盤+0.319kg+0.637kg+1.275kg+2.55kg）；

P₅=200kpa（吊盤+0.319kg+0.637 kg+1.275kg+2.55kg+2.55kg）；

P₆=300kpa（吊盤+0.319kg+0.637 kg+1.275kg+2.55kg+2.55kg+5.1kg）

P₇=400kpa (吊盤+0.319kg+0.637 kg+1.275kg+2.55kg+2.55kg+5.1kg+5.1kg)等各級荷載，並記錄壓縮量填在表中。

9、實驗結束，迅速拆除儀器各部件，將環刀中的試樣取出，洗淨環刀放到規定的地點。 ^[1] 

1、基本數據：

試樣面積S=50cm²給定土粒比重G_s=2.70（g/cm³）試樣初始高度h₀=20mm ρ_w=1g/cm³

2、計算試樣初始空隙比e₀：

ρ₀—初始密度， w₀—初始含水率

3、試樣顆粒淨高hs（mm）

4、計算各級荷載下壓縮穩定後的空隙比ei

ΣΔhi—某一級荷載下土樣變形量（Ri-R0）mm，（Ri-R0）—百分表終讀數減去某一級荷載下的百分表初讀數。

5、計算壓縮係數ai

某級荷載後（下一級）壓縮穩定後的空隙比

p_i——某一級荷載值(kpa)

p_i+1——對應於時的荷載值(kpa)。 ^[1] 

1、在高壓壓縮試驗中，儀器變形量不能忽略；

2、濾紙浸濕後的變形量較大，因此，壓縮試驗要求使用薄濾紙或用孔徑較細的透水石而不使用濾紙，但這時易使透水石淤堵；

3、固結試驗僅進行需要固結係數的那幾級荷載，其它僅測讀穩定沉降量；

4、壓縮試驗中，使用卡薩格蘭德(Casagrande)方法確定前期固結應力時，前面幾級加載比應小於1；

5、壓縮試驗過程中，使加載槓桿始終保持水平。 ^[2]