基本介紹
- 中文名：卡薩格蘭德法
- 外文名：Casagrande method
- 學科：土力學
- 定義：確定前期固結壓力的經驗作圖法
- 提出者：卡薩格蘭德
- 有關術語：前期固結壓力
簡介,先期固結壓力,土結構性的概念,
簡介
土體先期固結壓力
的推求方法大致有3種：Casagrande方法(1936年)、 布麥斯脫方法(1940 年)、薛邁脫曼方法(1955年)。卡薩格蘭德法因其簡單易行而成為確定
的普遍方法，也是規範中採用的方法，這種方法是利用 e- lgp 曲線曲率突變點來推求先期固結壓力的。作圖步驟為：1. 從e-logp 曲線上找出曲率半徑最小的一點A，過A點作水平線A1和切線 A2； 2.作∠1A2的平分線A3，與e-logp曲線中直線段的延長線相交於B點；3. B點所對應的有效應力就是前期固結壓力
,如圖。
卡薩格蘭德法
卡薩格蘭德法這種方法是國際上一般採用的求取方法。由於具有簡便、明確、操作簡單等優點而被普遍運用。但是它在很多方面也表現出了套用的缺點：①試驗是對原狀的土進行現場的取樣，整個過程對土體必定會產生擾動，只要試驗土體有擾動，試驗數據就會發生變化，試驗結果就會與原始情況存在一定的差異；②不同的人肉眼判定曲率半徑最小的點的位置會產生一定的差異，進而對數據圖形的讀取結果產生影響；③繪製 e-lg P 壓縮曲線圖時坐標用不同的比例將對圖形的形態和
大小產生直接影響；④因為傳統方法需要曲線末段出現直線段，為了得到 e-lgP 曲線的直線段部分，試驗過程中要求進行荷載大於 1000k Pa 的的壓縮試驗，由於加壓要穩定後讀數，使得試驗的時間大大增加。
先期固結壓力
先期固結壓力指的是天然土層在地質歷史過程中受到的最大的有效固結壓力。通常把土的先期固結壓力來判斷土長期受到的應力歷史情況。在不同應力歷史的土層變形研究中土的先期固結壓力值同樣也被當作一個非常重要的計算參數來看待。在工程的設計和研究過程中先期固結壓力指標都應該被充分考慮，使建築物的設計情況更接近工程實際的情況，使工程設計圖紙更加最佳化合理，這一指標對保證建築物的安全具有重要的意義，同時也可以通過合理最佳化設計來降低工程成本。所以準確確定先期固結壓力是工程人員應該注意的問題。
在岩土工程的研究中必須準確理解土的先期固結壓力。然而天然土的應力歷史情況以及固結試驗中土樣的擾動情況、計算方法和試驗的加荷等級和速率、繪圖過程中作圖方法、環境變化等都對土的先期固結壓力的確定帶來了不同程度的影響。準確確定土的先期固結壓力還是比較複雜的。求取先期固結壓力的方法有很多，而且這些方法大多都有很強的理論基礎和適用性，同時在不同的工程實踐中這些求取先期固結壓力的方法也被進一步證明其可行性。
天然狀態土體的形成原因與其
值有著緊密的聯繫，一般由沖積、洪積、殘積和坡積等不同的情況形成的粘性土，土中的顆粒在土體形成的歷史過程受到不同外部荷載的影響，各自出現了不同程度的位移，運動結果導致了新的顆粒的組合方式和不同的物質組成，土層一部分的結構性特徵在形成土體的漫長應力過程的作用下被保存了下來。有了水介質的長期影響，相鄰的土顆粒之間在結合水的影響下連結起來而形成了水膠結構的連結方式；在土體形成的地質歷史過程中土顆粒相互間存在的鹽類、游離氧化物等微小物質慢慢演變成了比較強的化學膠結力，土體間的離子連結、離子靜電連結等連結力由此產生；還有土的顆粒之間的相互鑲嵌、交換的作用，經過長時間的力的作用相互之間產生固化力也可以產生較強的連結力。
土結構性的概念
通常把土體顆粒和孔隙的性狀和排列形式及顆粒之間的相互作用稱作的土體的結構性。自然界中存在的大多數天然形成的土都有一定的結構性，軟土的結構類型有著自身的特徵，由於特定的礦物成分和特有的歷史條件，使得它一樣具有結構性，土的工程性質受到這種結構性的影響非常大。土的結構性不單單囊括了土的骨架和孔隙的幾何方面的情況，而且從土力學方面來看土的結構性問題還應當包含顆粒間的聯結特徵等情況。要是把顆粒間存在的孔隙當作是體現顆粒排列規律的一個方面，那么土的結構性就可以認為是土中顆粒的幾何排列情況和力學聯結現象。
