老張說岩土——DAY89（岩土工程勘察）

2017年3月7日，大家一起刷新岩土工程的基本概念！暫時的目標是每天刷新一個基本概念，針對一個概念深入剖析、理解。期待著大家拋去完美主義，放下自我保護，暢所欲言，專註成長，共同的進步。特別聲明，本人水平有限並不是來給大家上課，僅僅是想起到一個剖磚引玉的作用，更確切地說是求拍磚，所以如果文字中有說的不對的地方期待著各位的指正也希望不會驚嚇到大家！

DAY89

岩土工程勘察

繼續說標準固結試驗。到了試驗數據的整理了，固結係數的求法稍微不太一樣，其他什麼壓縮係數、壓縮指數、壓縮模量、體積壓縮係數、回彈指數都是需要用到孔隙比（有的是初始孔隙比、有的是某一階段的孔隙比），而孔隙比並不能直接測量得到，我們直接測量得到的有沉降量、顆粒比重、含水率、密度，孔隙比也是由他們推出的。（雖然之前已經說過了，不過有的東西是需要反覆說的。）我們先說說初始孔隙比的公式，初始的土樣我們已經測得它的含水率、顆粒比重、密度，還是先假設土顆粒的體積是1，土體總的體積就是1加上孔隙比，再乘以密度就是土樣的總質量了；總質量還有另外的表示方法，土顆粒的質量乘以1加上含水率（1加上含水率就是土顆粒與土體總質量之比），其中土顆粒的質量就是它的體積1乘以土顆粒的密度（土顆粒比重乘以水的密度），兩個土樣總質量的表達方式相等就得出一個方程，整理之後就得到初始孔隙比的表達式了。之後，我們根據孔隙比和土樣高度的關係（還是先設土顆粒體積為1，總體積就是1加上孔隙比，總體積還可以表示成圓柱土樣的頂底面積乘以高度，之後根據某一時刻土樣體積與初始土樣體積之比按照兩種方法表示是相等的列式子，就得到孔隙比和沉降量的關係）可以求得任意時刻的孔隙比。而施加的壓力都是我們已知的，之後我們就可以求出壓縮係數、壓縮指數、回彈指數，進而還可以求出壓縮模量、體積壓縮係數。還可以繪製出孔隙比與壓力的曲線以及半對數曲線，其中半對數曲線可以用於求的前期固結壓力（還記得嗎？卡薩格蘭德經驗作圖法），具體步驟：先找曲率最小的點，做這一點的水平線和切線，再做這兩條線形成夾角的角平分線，再延長半對數曲線的直線段與角平分線相交，交點對應的壓力就是先期壓力。

規範求取固結係數的方法有時間平方根法和時間對數法，基本原理都是利用理論曲線和試驗曲線的形狀相似性，配合經驗，找某一固結度下（時間平方根法選的是90%固結度，時間對數法選的是50%固結度）理論曲線上時間因數相當於試驗曲線上的某一時間值。時間平方根法步驟如下：先根據試驗數據繪製變形與時間平方根的關係曲線，然後找到曲線上初始階段的直線段，延長交與縱軸，交點叫做理論零點，再過理論零點做一條直線，新直線是老直線橫坐標的1.15倍，新直線與試驗曲線的交點就是90%固結度所需的時間，代入固結係數公式可以得到結果。時間對數法：先根據實試驗數據繪製變形與時間對數的關係曲線，之後也同樣是找理論零點（稍微複雜點，先選任意時間，查出對應的變形，再找出四分之一時間對應的變形，查出對應的變形，用後者變形的兩倍減去前者的變形得到一個差值變形，之後用同樣的方法再求取三個差值變形，四個差值變形的算數均值就是理論零點），完了延長曲線中部的直線段交曲線尾部的切線，交點是理論終點，理論零點與理論終點的均值對應的時間就是50%固結度對應的時間，代入固結係數公式就可以得到結果。一般首選是時間平方根法，如果找不到起始階段的直線段，再選用時間對數法。

早睡早起身體好！晚安啦！

期待各位的回復！

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