[科普中国]-原始压缩曲线

原始压缩曲线是指室内压缩试验e-logp曲线经修正后得出的符合现场原始土体孔隙比与有效应力的关系曲线。在计算地基的固结沉降时，必须首先弄清楚土层所经受的应力历史，从而通过原始压缩曲线对不同固结情况确定不同的压缩性指标。

正常固结土对于正常固结土，如图1所示e-logp曲线中的ab段表示在现场成土的历史过程中已经达到固结稳定状态。b点压力是土样在应力历史上所经受的先期固结压力pc，它等于现有的覆盖土自重压力p1。在现场应力增量的作用下，孔隙比e的变化将沿着ab段的延展线发展（图中虚线bc段）。但是，原始压缩曲线ab段不能由室内试验直接测得，只有将一般室内压缩曲线加以修正后才能求得。这是由于扰动的影响，取到实验室的试样即使十分小心地保持其天然孔隙比不变，仍然会引起试样中有效应力的降低（图中的水平线bd所示）。当试样在室内加压时，孔隙比变化将沿着室内压缩曲线发展。

正常固结土的原始压缩曲线，可根据J.H.施默特曼的方法，按下列步骤将室内压缩曲线加以修正后求得（图2）：

（1）先作b点，其横坐标为试样的现场自重压力p1，由e-logp曲线资料分析p1等于B点所对应的先期固结压力pc，其纵坐标为现场孔隙比e0；

（2）再作c点，由室内压缩曲线上孔隙比等于0.42e0处确定，这是根据许多室内压缩试验发现的，若将土试样加以不同程度的扰动，所得出的不同室内压缩曲线直线段，都大致交与孔隙比e=0.42e0这一点，由此推想原始压缩曲线也大致交与该点；

（3）然后作bc直线，这线段就是原始压缩曲线的直线段，于是按改线段的斜率定出正常固结土的压缩指数Cc值。

对于欠固结土，由于自重作用下的压缩尚未稳定，只能近似地按照正常固结土一样的方法求得原始压缩曲线，从而定出压缩指数Ce的值。

超固结土对于超固结土，如图3所示。相应于原始压缩曲线abc中b点压力是土样的应力历史上曾经受到的最大压力，就是先期固结压力pc（p1），后来，有效应力减少到现有土自重应力p1（相当于原始回弹曲线bb1上b1点的压力）。在现场应力增量的作用下，孔隙比将沿着原始再压缩曲线b1c变化。当压力超过先期固结压力后，曲线将与原始压缩曲线的延伸线（图中虚线bc段）重新连接。同样，由于土的扰动的影响，在孔隙比保持不变的情况下仍然起了有效应力的降低（图中水平线b1d所示）。当试样在室内加压时，孔隙比变化将沿着室内压缩曲线发展。

超固结土的原始压缩曲线，可按以下步骤求得（图4）：

（1）先作b1点，其横、纵坐标分别为试样的现场自重力p1和现场孔隙比e0；

（2）过b1点作一直线，其斜率等于室内回弹曲线与再压缩曲线的平均斜率，该直线与通过B点垂线（其横坐标相应与先期固结压力值）交于b点，b1b就作为原始再压缩曲线，其斜率为回弹系数Ce（根据经验得知，因为试样受到扰动，使初次室内压缩曲线的斜率比原始再压缩曲线的斜率要大得多，从而室内回弹和再压缩曲线的平均斜率则比较接近于原始再压缩曲线的斜率）；

（3）作c点，由室内压缩曲线上孔隙比等于0.42e0处确定；

（4）连接bc直线，即得原始压缩曲线的直线段，取其斜率作为压缩指数Ce值。1

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学