先期固結壓力與現存土層有效覆蓋壓力之比稱為超固結比。根據超固結比的大小可以將土層劃分為3種固結狀態：正常固結狀態、超固結狀態和欠固結狀態。正常固結土（normal consolidated soil），是指正常固結土在現有自重壓力下完全固結。即現有自重壓力等於先期固結壓力的土。
基本介紹
- 中文名：正常固結土
- 外文名：normal consolidated soil
- 學科：工程地質學
- 釋義：在現有自重壓力下完全固結
- 有關術語：超固結比
- 領域：土木工程
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簡介
土的形成是地殼原岩在複雜的地質條件下經過漫長的地質年代，經受各種風化作用，經剝蝕、搬運、堆積而形成的一種鬆散顆粒的集合體。土層受到其生成環境和地質歷史變遷等因素的影響，會在土層中產生一種“記憶”。土的工程性質就表現為與這種“記憶”有關。土的先期固結壓力值反映了地質歷史的影響，它是用來判斷土層固結狀態的重要參數。正常固結土是指在整個自然地質歷史過程中，始終在等於(從未大於)本身自重壓力的上覆壓力作用下達到完全固結的土體(層)。其判別標誌是現存的自重壓力等於其先期固結壓力或者超固結比OCR =1。在實驗中正常固結土是指土層的有效壓力大於等於土的先期固結壓力。
先期固結壓力
由於非超載因素和氣候乾燥產生的水分蒸發和土體乾縮，特別是土體次固結過程的作用所形成的先期固結壓力。先期固結壓力是指天然土層在其歷史中所受過的最大有效應力。先期固結土是區分土為正常固結土、超固結土和欠固結土的關鍵指標。
超固結土與欠固結土
固結是指鬆軟土壤在外力作用下發生壓縮、去水而逐漸密實的過程。當有壓力施加在土體時，土粒會更加緊密的壓在一起，使土體孔隙中水分逐漸排出、體積變小、密度增大。土壤的固結現象在基礎工程中意義重大，是地基沉降的主要因素。土壤的固結度是研究地基沉降量與時間關係的主要依據。
超固結土
超固結土是先期固結壓力大於現有自重壓力的土(Pc>Po)。說明土在歷史上曾受過比現有自重壓力大的固結壓力。超固結土具有以下特性：
壓縮變形特性
對於超固結土，外加荷載小於其先期固結壓力時，土層的壓縮很微小，外加荷載一旦超過先期固結壓力，土的變形將顯著增大。
含水量較低
由於受前期固結壓力的影響，超固結軟土的孔隙性較小，故含水量一般低於軟土的含水量。
透水性差
由於受前期固結壓力的影響，超固結軟土的透水性一般較差。
土的蠕變特性是土體變形時效特性最典型反應之一，從巨觀上描述的軟土蠕變現象與其他材料有許多相似之處之外，不同之處在於蠕變變形收固結特性的影響，因此，分析超固結軟土蠕變變形時必須考慮土體的滲透性和孔隙水壓力的消散。在長期恆定應力作用下，軟土將產生緩慢的剪下變形，並導致抗剪強度的衰減；在固結沉降完成之後，軟土還可能繼續產生可觀的次固結沉降。
欠固結土
強度
土的強度是土的重要力學性質之一。地基承載力的高低主要取決於土的強度，堤壩、 基坑和天然土坡等的邊坡穩定性以及會否產生滑坡裂縫，也是由土的強度控制的。所謂土的強度是指土在一定條件下破壞時的應力狀態， 通常是在實驗室通過各種實驗方法測定的應力 —應變曲線 ，以此來決定土的強度的高低，一般將最大應力值定為破壞強度，將最後穩定值定為殘餘強度，同一種土，在其他條件相同情況下，固結程度或超固結比影響強度，超固結土的強度大於正常固結土的強度。
