原始壓縮曲線

原始壓縮曲線是指室內壓縮試驗e-logp曲線經修正後得出的符合現場原始土體孔隙比與有效應力的關係曲線。在計算地基的固結沉降時，必須首先弄清楚土層所經受的應力歷史，從而通過原始壓縮曲線對不同固結情況確定不同的壓縮性指標。

基本介紹

• 中文名：原始壓縮曲線
• 外文名：Original compression curve
• 學科：土力學
• 作用：確定壓縮性指標

正常固結土

對於正常固結土，如圖1所示e-logp曲線中的ab段表示在現場成土的歷史過程中已經達到固結穩定狀態。b點壓力是土樣在應力歷史上所經受的先期固結壓力p_c，它等於現有的覆蓋土自重壓力p₁。在現場應力增量的作用下，孔隙比e的變化將沿著ab段的延展線發展（圖中虛線bc段）。但是，原始壓縮曲線ab段不能由室內試驗直接測得，只有將一般室內壓縮曲線加以修正後才能求得。這是由於擾動的影響，取到實驗室的試樣即使十分小心地保持其天然孔隙比不變，仍然會引起試樣中有效應力的降低（圖中的水平線bd所示）。當試樣在室內加壓時，孔隙比變化將沿著室內壓縮曲線發展。

圖1

正常固結土的原始壓縮曲線，可根據J.H.施默特曼的方法，按下列步驟將室內壓縮曲線加以修正後求得（圖2）：

（1）先作b點，其橫坐標為試樣的現場自重壓力p₁，由e-logp曲線資料分析p₁等於B點所對應的先期固結壓力p_c，其縱坐標為現場孔隙比e₀；

（2）再作c點，由室內壓縮曲線上孔隙比等於0.42e₀處確定，這是根據許多室內壓縮試驗發現的，若將土試樣加以不同程度的擾動，所得出的不同室內壓縮曲線直線段，都大致交與孔隙比e=0.42e₀這一點，由此推想原始壓縮曲線也大致交與該點；

（3）然後作bc直線，這線段就是原始壓縮曲線的直線段，於是按改線段的斜率定出正常固結土的壓縮指數C_c值。

圖2

對於欠固結土，由於自重作用下的壓縮尚未穩定，只能近似地按照正常固結土一樣的方法求得原始壓縮曲線，從而定出壓縮指數C_e的值。

超固結土

對於超固結土，如圖3所示。相應於原始壓縮曲線abc中b點壓力是土樣的應力歷史上曾經受到的最大壓力，就是先期固結壓力p_c（p₁），後來，有效應力減少到現有土自重應力p₁（相當於原始回彈曲線bb₁上b₁點的壓力）。在現場應力增量的作用下，孔隙比將沿著原始再壓縮曲線b₁c變化。當壓力超過先期固結壓力後，曲線將與原始壓縮曲線的延伸線（圖中虛線bc段）重新連線。同樣，由於土的擾動的影響，在孔隙比保持不變的情況下仍然起了有效應力的降低（圖中水平線b₁d所示）。當試樣在室內加壓時，孔隙比變化將沿著室內壓縮曲線發展。

圖3

超固結土的原始壓縮曲線，可按以下步驟求得（圖4）：

（1）先作b₁點，其橫、縱坐標分別為試樣的現場自重力p₁和現場孔隙比e₀；

（2）過b₁點作一直線，其斜率等於室內回彈曲線與再壓縮曲線的平均斜率，該直線與通過B點垂線（其橫坐標相應與先期固結壓力值）交於b點，b₁b就作為原始再壓縮曲線，其斜率為回彈係數C_e（根據經驗得知，因為試樣受到擾動，使初次室內壓縮曲線的斜率比原始再壓縮曲線的斜率要大得多，從而室內回彈和再壓縮曲線的平均斜率則比較接近於原始再壓縮曲線的斜率）；

（3）作c點，由室內壓縮曲線上孔隙比等於0.42e₀處確定；

（4）連線bc直線，即得原始壓縮曲線的直線段，取其斜率作為壓縮指數C_e值。

圖4