重要的专家说明： 本文是一篇档案教育评论，不是岩土工程研究、有效的实验室标准、基础计算或说明手册。原始术语、程序、测量单位、数值、分类和对“我们的法规”的引用被转移，而没有检查是否符合适用的标准和法规。土壤测试、方法选择、结果解释和设计决策必须由授权岩土专家和针对特定对象和位置的适当实验室进行。
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里程计测试的基础
土壤的压缩性是通过防止横向膨胀的压缩试验来确定的，也称为固结试验或固结试验。
测试使用未受干扰的样品进行，有时也使用受干扰的样品进行。在第一种情况下，通过将金属环压入较大的、未受干扰的样品中来获取测试样品，然后在切掉多余的样品并将其表面与圆柱体的边缘调平后，将其与环一起送入设备中。在第二种情况下，环中充满处于屈服点稠度状态的样品，并在该状态下将其引入里程计中。
该测试是使用 Terzaghi 首先构建的称为 Oedometer 的设备进行的。如今，该设备有多种不同的结构，但它们都基于相同的原理，测试土壤样本在负载下的压缩情况，并防止横向膨胀。
计步器：设备说明
图。 1。 里程表
里程计由一个金属圆柱体组成，其中样品位于两个滤石之间（图1）。将样品引入设备中的金属环中，金属环的直径为7-10 cm，高度为1-4 cm。负载_P_通过上部滤石转移至样品。在下滤石下方，圆筒底部有通道，用于将样品中的水排入毛细管，以及供水。由于样品的压缩是以牺牲孔隙为代价的，因为孔隙中的固体土壤颗粒和水实际上是不可压缩的，因此需要确保测试过程中水从样品中排出，这可以通过滤石、通道和毛细管来实现。
装置左侧为供水管，气缸前有水龙头，右侧为毛细管，气缸后有水龙头。毛细管还用于测定土壤渗透系数_k_。
考试
当样品放入量筒并组装好装置后，关闭左侧水龙头，供水，打开右侧水龙头，将水排入毛细管。然后逐渐施加样品的负载。通常施加以下载荷：0,50； 1,00； 2,00； 4,00； 6,00 kp/cm2，并进一步达到建筑物下方预期的最高土壤荷载，大部分可达10 kp/cm2，对于水坝来说甚至可以高达20kp/cm2。在每个负载级别，在其应用的时刻，秒表会以一定的时间间隔启动，15“、30“、1’、2’、5’、15’、45’、 2h、5h、24h，然后每隔24h，直到样品在该程度的载荷下固结，在比较器上读取相应的千分之毫米沉降并记录在记录中。对于合并，假设如果样本沉降_Δh_ ≤ 0,02 mm 时间为24 小时，则已实现。固结完成后，施加下一级荷载，并以相同的方式重复整个过程，直至达到最终荷载水平。
防止侧向膨胀固结试验是通过加载和卸载进行的，以确定土体的弹性特性。将样本加载到一定程度后，我们以与加载相同的渐进性卸载它。通常在2,0 kp/cm2、4,0 kp/cm2 和 6,0 kp/cm2.
通常，测试是在水下样品进行的，样品固定在左侧玻璃管上，高度与设备中样品的上表面高度相同。为此，在有水的情况下测试样品的压缩率，因为测试需要很长时间，并且样品在这段时间内会干燥，因此样品的压缩率会低于土壤在自然潮湿状态下的实际压缩率。此外，土壤的自然含水量可能会高于采样时的水平，特别是当地下水位上升时，这可能会导致高地下水位期间土壤的实际压缩性出现显着偏差。
测试结果绘制在三种类型的图表上，即相对压缩图、孔隙度系数变化图和时间沉降图。
相对压缩图
该图是在样品上施加法向压力时得到的，横坐标轴_σ_ = P/A，其中_P_是通过上滤石作用在样品上的载荷，单位为kp/cm2，A_是样品在装置中的横截面积，纵坐标轴是相对压缩_Δh/h，其中_Δh_是样品在载荷作用下的沉降_Δσ_ 固结期间，h 加载前样品的高度（图 2）。
SL。 2。 相对压缩图
在加载过程中，获得_初级压缩图_ a.。
卸载时，如果启用无阻碍进水，使样品在卸载时保持在水下，则恢复到原来的状态，即膨胀。然而，样品并没有恢复到其初始状态，这意味着它除了弹性变形之外还经历了塑性（永久）变形。因此，在这种情况下，膨胀图_b_是在卸载期间获得的。然而，如果在没有接受水的情况下进行测试，则不是膨胀图，而是所谓的_弹性图_。
如果卸载后再次加载样品，则得到二次压缩图_c_。膨胀图和二次压缩图_c_在它们之间形成磁滞回线。在粘土中，磁滞回线很显着，因此膨胀和二次压缩区域（图_b_和_c_）的变形不被认为是弹性的，而是可逆的，因为根据胡克定律，它们与载荷不成比例。初次压缩区域（图a）中未返回的部分的变形是永久性的（不可逆的）。
土壤压缩性模块
从相对压缩图，我们根据胡克定律，类似于弹性材料的荣格弹性模量_E_，得到土体的压缩模量_Ms_
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
其中_Δσ_为载荷增量，Δh/_h_为相应的相对压缩量，取自主压缩图a（图2）。
土壤的压缩模量 Ms 与弹性材料的弹性模量 E 不同，因为 Ms 对于同一种材料来说不是恒定的，而是可变的，并随着法向载荷 σ 的增加而增加。因此，只能针对正常土壤荷载 Δσ 的一个窄区间给出压缩模量 Ms 的一个特定值。如果模_Ms_的值较高，则土壤的压缩性较低，反之亦然。根据我国基础法规，土体自然状态下的压缩模量采用以下标准：
下面的分类继承自原文，包括重复区间100-400 kp/cm2。它尚未经过检查或与现行法规相协调。
Ms = 0 - 20 kp/cm2 超压缩土
Ms = 20 - 50 kp/cm2 高压缩性土壤
Ms = 50 - 100 kp/cm2 中等可压缩土壤
Ms = 100 - 400 kp/cm2 较小的可压缩土壤
Ms = 100 - 400 kp/cm2 轻微可压缩土壤
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 轻微可压缩土壤
Ms > 1000 kp/cm2 压缩性极低的土壤。
土的弹性模量
同理，我们可以得到土体的弹性模量_E_：
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
其中相对压缩增量_Δh_/_h_取自相应法向压力增量_Δσ.的土壤弹性图。
普通固结土和超固结土
图。 3。 扰动土样孔隙度系数变化图
如果我们使用扰动样品进行固结测试，将其放入屈服点的设备中，并将测试结果绘制在孔隙度系数_e_随压力_σ_变化的图表上（图3），固结流由主要载荷的图表1表示， 2 用于卸载，3 用于次要负载，最高可达主负载延伸_σa_ 的限制 a，并且 4 超出该限制。
卸载图2和二次压缩图3形成一个磁滞回线，其后的图4继续在图1的延伸中，没有间断，就好像没有卸载和重新加载一样。
图4。 原状土样孔隙度系数变化图
但是，如果我们用从一定深度的土壤中采集的原样样本进行里程计测试（图4），则二次荷载图3将在一定荷载下在b点出现_σb_断裂，之后图4将具有更大的斜率。发生这种断裂的原因是，取样的土壤承受的载荷 p=γt 比里程计中样品的载荷 σ 更大。较高的荷载 p 源自现有上层土层对地形表面的重量，我们称之为土压力，或者源自早期土层随着时间的推移因侵蚀或冰碛土或冰而带走的荷载，我们称之为预载。超固结的外观是粘土的独特特征，我们在这里区分正常固结粘土和超固结粘土。
普通固结粘土
通常固结粘土位于地表以下较小的深度，之前未受到预载。这种粘土的样品，在土壤压力计中加载的载荷大于上“土压力”层的重量，显示出连续的固结流动，在相对压缩图或孔隙度系数变化图中没有中断。这种粘土在物体荷载作用下的沉降是正常的，即在一定的荷载作用下，沉降随着时间的推移而减小。
超固结粘土
超固结粘土位于较深的位置或之前已受到预压。在土壤压力计中加载的粘土样品，其压力大于土压力或预载，在相对压缩图或孔隙度系数变化图上显示出断裂，即所谓的断裂。 地质裂缝 g, 方向发生强烈变化（图5a）。对于低于土压力或预载 σ1 的荷载，结构下方的粘土的沉降很小，但对于高于 σ1 的荷载则变得明显更大。
如果地质裂缝没有明确定义，则使用图的切线来确定（图5b）。
SL。 5。 超固结粘土孔隙度系数变化图
时间结算图
该图也称为固结图，对于里程计中样品的每个负载程度，将时间_t_（以小时为单位）应用于横坐标轴，并将沉降量（以毫米为单位）（图 6a）或总沉降百分比（图 6b）应用于纵坐标轴，从而获得该图。
SL。 6。 时间结算图
未结合和结合土壤在负载下的表现不同。松散的土体，如沙子，具有较大的孔隙，在荷载作用下水分很快从孔隙中被挤出，从而使土体快速沉降，最大的沉降发生在荷载开始时，并在相对较短的时间间隔内达到给定荷载下的最终沉降。粘性土壤（例如粘土）的孔隙较小，在负载下很难将水从其中挤出。压实土沉降的时间过程分为两个阶段。在第一阶段，在向土壤施加荷载后，由于水无法从孔隙中流出，因此它会受到压力并承受全部施加的荷载。第二阶段，受力孔隙水由于荷载而在自身应力作用下开始推出，逐渐转移到固体土颗粒上。在第二阶段，颗粒聚集在一起，孔隙收缩。沉降过程持续进行，直至压力水被挤出孔隙，即直至孔隙中的水的受压状态不再存在。因此，土壤固结主要是一个水动力问题，取决于土壤的渗透性和孔隙率。对于渗透性较低的粘土，固结过程可能需要很长时间，此外，由于总体孔隙率比砂子高，沉降可能明显更大。在固结测试的基础上，可以计算整个固结期间和各个阶段的结算时间过程。