超固結比(超固結比)

超固結比又稱先期固結比。為土的先期固結壓力（P_c）與現有土層自重壓力（P_o）之比。按比值的大小，可將土固結狀態分成三類：P_c/P_o=1時為正常固結狀態；Pc/Po>1時為超固結狀態；P_c/P_o<1時為欠固結狀態（歷史上曾經受到過的最大固結壓力PC與現在的固結壓力P₀的比值）。

基本介紹

• 中文名：超固結比
• 外文名：over-consolidation ratio，OCR
• 學科：工程地質學

公式

先期固結壓力

概念

或稱前期固結壓力，是土在地質歷史上曾經受過的豎向最大有效壓力。該參數採用標準固結試驗方法，繪製e-logP曲線，利用圖解法求得。

與土的區別

由土體重力引起的應力稱為土的自重應力，對於半無限體地基土，其值等於單位面積的上覆土重度與深度的乘積，若按均質土層，σ_z=γ·h；有效自重應力為土自重應力中能引起土體固結變形的那部分應力，一般用σ’_z表示，有效自重應力的計算需要考慮各種情況，關於土的自重應力和有效應力一直都是爭論的話題，很多時候，這2個概念容易被混淆和誤解。

固結土

按照前期固結壓力與現有壓力相對比的狀況，可將土（主要為粘性土和粉土）分為正常固結土、超固結土（超壓密土）和欠固結土三類。正常固結土層在歷史上所經受的先期固結壓力等於現有現有覆蓋土重。在研究沉積土層的應力歷史時，通常把土層歷史上所經受過的先期固結壓力p_c與現有覆蓋土重p₁進行對比，兩者的比值定義為超固結比（OCR）。正常固結土、超固結土和欠固結土的超固結比分別為OCR=1、OCR>1和OCR<1。

卡薩格蘭德法

當考慮土的應力歷史進行沉降計算時，應進行高壓固結試驗，確定先期固結壓力、壓縮指數等。確定先期固結壓力最常用的方法是

卡薩格蘭德經驗作圖法，步驟如下：

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；

3B點所對應的有效應力就是先期固結壓力。

計算

在分析了正常固結土和超固結土一些特性之後，我們就可以利用已知的一些土性參數，推求土層應力歷史.然後藉助土層應力歷史，對未知的土性參數有個基本了解。由土性參數推求應力歷史的步驟如下：

1、確定一些土性參數或者收集一些土性參數資料，然後根據土性參數定性判斷土層固結狀態。如果土層是正常固結土，只要從幾個簡單的土性參數中就能確定土層固結狀態，從而有效地排除了用其它方法將正常固結土層誤判為超固結土層的可能性。

2、用一些不受土樣擾動影響或者受擾動影響較小的土性參數或者原位測試的土性參數定量確定超固結比。