重要的專家說明： 本文是一篇檔案教育評論，不是岩土工程研究、有效的實驗室標準、基礎計算或說明手冊。原始術語、程序、測量單位、數值、分類和對「我們的法規」的引用被轉移，而沒有檢查是否符合適用的標準和法規。土壤測試、方法選擇、結果解釋和設計決策必須由授權岩土專家和針對特定物件和位置的適當實驗室進行。
相關資訊: 根據您的專案製作的木窗。 · 訂製木鋁窗。 · 定制木门和木铝门。 · 發送報價請求。
里程計測試的基礎
土壤的壓縮性是透過防止橫向膨脹的壓縮試驗來確定的，也稱為固結試驗或固結試驗。
此測試使用未受干擾的樣品進行，有時也使用受干擾的樣品進行。在第一種情況下，透過將金屬環壓入較大的、未受干擾的樣品中來獲取測試樣品，然後在切掉多餘的樣品並將其表面與圓柱體的邊緣調平後，將其與環一起送入設備中。在第二種情況下，環中充滿處於屈服點的稠度狀態的樣品，並在該狀態下將其引入里程計中。
該測試是使用 Terzaghi 首先建造的稱為 Oedometer 的設備進行的。如今，該設備有多種不同的結構，但它們都基於相同的原理，測試土壤樣本在負載下的壓縮情況，並防止橫向膨脹。
計步器：設備說明
圖。 1。 里程表
里程計由一個金屬圓柱體組成，其中樣品位於兩個濾石之間（圖1）。將樣品引入設備中的金屬環中，金屬環的直徑為7-10 cm，高度為1-4 cm。負載_P_經由上部濾石轉移至樣品。在下濾石下方，圓筒底部有通道，用於將樣品中的水排入毛細管，以及供水。由於樣品的壓縮是以犧牲孔隙為代價的，因為孔隙中的固體土壤顆粒和水實際上是不可壓縮的，因此需要確保測試過程中水從樣品中排出，這可以通過濾石、通道和毛細管來實現。
裝置的左側是供水管，氣缸前面有一個水龍頭，而右側有一個毛細管，氣缸後面有一個水龍頭。毛細管也用於確定土壤滲透係數_k_。
測試
將樣本放入量筒並組裝好裝置後，關閉左側水龍頭（供水），打開右側水龍頭，使水流入毛細管。然後逐漸施加樣品的負載。通常會施加以下載荷：0,50;1,00;2,00;4,00;6,00千帕/厘米2並進一步達到建築物下方預期的最大土壤荷載，通常達到10千帕/厘米2，如果有水壩的話，情況可能會更加嚴重20千帕/厘米2。在每個負載級別，在應用時，秒錶會以一定的時間間隔啟動15「，30「，1’,2’,5’,15’,45’,2小時5小時24h，然後每進一步24h，直到樣本在該水平的負荷下固結，在比較器上讀取相應的千分之毫米的沉降並記錄在記錄中。如果樣品的沉降為 Δh ≤，則假定已實現固結0,02 mm的時間24小時。固結完成後，施加下一級荷載，並以相同的方式重複整個過程，直到達到最終荷載水準。
防止側向膨脹固結試驗是在加載和卸載的情況下進行的，以確定土體的彈性特性。將樣本加載到一定程度後，我們以與加載相同的漸進性卸載它。救濟通常在事後進行2,0千帕/厘米2,4,0千帕/厘米2和6,0千帕/厘米2。
通常，測試是在水下樣品進行的，樣品固定在左側玻璃管上，高度與設備中樣品的上表面高度相同。為此，在有水的情況下測試樣品的壓縮率，因為測試需要很長時間，而且樣品在這段時間內會乾燥，因此樣品的壓縮率會低於土壤在自然潮濕狀態下的實際壓縮率。此外，土壤的自然含水量可能會高於採樣時的水平，特別是當地下水位上升時，這可能會導致高地下水位期間土壤的實際壓縮性出現顯著偏差。
測試結果繪製在三種類型的圖表上，即相對壓縮圖、孔隙度係數變化圖和時間沉降圖。
相對壓縮圖
此圖是在樣品上施加法向壓力時得到的，橫坐標軸_σ_ = P/A，其中_P_是通過上濾石作用在樣品上的載荷，單位為kp/cm2，A_是樣品在裝置中的橫截面面積，縱坐標軸是相對於沉澱_Δh/h_Δ_Δh/h_，其中樣品。加載前樣品的高度（圖 2）。
SL。 2。 相對壓縮圖
在載入過程中，獲得_初級壓縮圖_ a.。
卸載時，如果啟用無阻礙進水，使樣品在卸載時保持在水下，則恢復到原來的狀態，即膨脹。然而，樣品並沒有恢復到其初始狀態，這意味著它除了彈性變形之外還經歷了塑性（永久）變形。因此，在這種情況下，膨脹圖_b_是在卸載期間獲得的。然而，如果在沒有接受水的情況下進行測試，則不是膨脹圖，而是所謂的_彈性圖_。
如果卸載後再次加載樣品，則得到二次壓縮圖_c_。膨脹圖和二次壓縮圖_c_在它們之間形成磁滯迴線。在黏土中，磁滯迴線很顯著，因此膨脹和二次壓縮區域（圖_b_和_c_）的變形不被認為是彈性的，而是可逆的，因為根據胡克定律，它們與負荷不成比例。初次壓縮區域（圖a）中未返回的部分的變形是永久性的（不可逆的）。
土壤壓迫性模組
從相對壓縮圖，我們根據胡克定律，類似彈性材料的榮格彈性模數_E_，得到土體的壓縮模量_Ms_
Ms = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
其中_Δσ_為載重增量，Δh/_h_為對應的相對壓縮量，取自主壓縮圖a（圖2）。
土壤的壓縮模量 Ms 與彈性材料的彈性模量 E 不同，因為 Ms 對於同一種材料來說不是恆定的，而是可變的，並隨著法向載荷 σ 的增加而增加。因此，只能針對正常土壤荷載 Δσ 的一個窄區間給出壓縮模數 Ms 的一個特定值。如果模_Ms_的值較高，則土壤的壓縮性較低，反之亦然。根據我國基礎法規，土壤自然狀態下的壓縮模量採用以下標準：
下面的分類繼承自原文，包括重複區間100-400 kp/cm2。它尚未經過檢查或與現行法規相協調。
Ms = 0 - 20 kp/cm2 超壓縮土
Ms = 20 - 50 kp/cm2 高壓迫性土壤
Ms = 50 - 100 kp/cm2 中等可壓迫土壤
Ms = 100 - 400 kp/cm2 較小的可壓縮土壤
Ms = 100 - 400 kp/cm2 輕微可壓迫土壤
Ms = 400 - 1000 kp/cm2 輕微可壓迫土壤
Ms > 1000 kp/cm2 且壓迫性極低的土壤。
土的彈性模量
同理，我們可以得到土體的彈性模量_E_：
E = Δσ / (Δh/h) [kp/cm2],
其中相對壓縮增量_Δh_/_h_取自對應法向壓力增量_Δσ._的土壤彈性圖。
普通固結土與超固結土
SL。3。 擾動土樣孔隙度係數變化圖
如果我們用擾動的樣品進行流量計測試，將其放入屈服點的設備中，然後將測試結果繪製在孔隙度係數_e_隨壓力_σ_變化的圖表上（圖1）。3）合併流程以圖表表示1 對於主要負載，2為了緩解壓力，3 對於次要載重，最高可達主載重延伸極限 a σa 和 4 超出該限制。
浮雕圖2和二次壓縮圖3形成一個磁滯迴線，其後面的圖4繼續圖的擴展1，沒有斷裂，就好像沒有卸載和重新加載一樣。
SL。4。 原狀土樣孔隙度係數變化圖
但是，如果我們用從一定深度的土壤中採集的原樣樣本進行里程計測試（圖4），則二次荷載圖3將在一定荷載下在b點出現_σb_斷裂，之後圖4將具有更大的斜率。發生這種斷裂的原因是，取樣的土壤承受的負荷 p=γt 比里程計中樣品的負荷 σ 更大。較高的荷載 p 源自於現有上土層對地形表面的重量，我們稱之為土壓力，或來自早期土層隨著時間的推移被侵蝕或冰磧土或冰帶走的荷載，我們稱之為預載。超固結的外觀是黏土的獨特特徵，我們在這裡區分正常固結黏土和超固結黏土。
普通固結黏土
通常固結黏土位於地表以下較淺的深度，之前未受到預載。這種黏土的樣品，在土壤壓力計中加載的負荷大於上「土壓力」層的重量，顯示出連續的固結流動，在相對壓縮圖或孔隙度係數變化圖中沒有中斷。這種黏土在物體荷載作用下的沉降是正常的，即在一定的荷載作用下，沉降隨著時間的推移而減少。
超固結黏土
超固結黏土位於較深的位置或之前已受到預壓。在土壤壓力計中加載的黏土樣品，其壓力大於土壤壓力或預載，在相對壓縮圖或孔隙度係數變化圖上顯示出斷裂，即所謂的斷裂。 地質裂縫 g, 方向發生強烈變化（圖 2）5一個）。對於低於土壓力或預載 σ 的荷載，結構下黏土的沉降很小1，但對於高於 σ 的載荷會變得明顯更大1。
如果地質斷裂沒有明確定義，則使用圖的切線來確定（圖 1）。5b).
SL。5。 超固結黏土孔隙度係數變化圖
時間結算圖
此圖也稱為固結圖，對於里程計中樣品的每個負載程度，將時間_t_（以小時為單位）應用於橫座標軸，以毫米為單位的沉降應用於縱座標軸（圖 1）。6a) 或佔總沉降量的百分比（圖 1）6b).
SL。6。 時間結算圖
未結合和結合土壤在負載下的表現不同。鬆散的土體，如沙子，具有較大的孔隙，在荷載作用下水分很快從孔隙中被擠出，從而使土體快速沉降，最大的沉降發生在荷載開始時，並在相對較短的時間間隔內達到給定荷載下的最終沉降。黏性土壤（例如黏土）的孔隙較小，在負載下很難將水從其中擠出。壓實土沉降的時間過程分為兩個階段。在第一階段，在向土壤施加荷載後，由於水無法從孔隙中流出，因此它會受到壓力並承受全部施加的荷載。第二階段，受力孔隙水因荷載而在自身應力作用下開始推出，逐漸轉移到固體土顆粒上。在第二階段，顆粒聚集在一起，孔隙收縮。沉降過程持續進行，直到壓力水被擠出孔隙，即直至孔隙中的水的受壓狀態不再存在。因此，土壤固結主要是水動力問題，取決於土壤的滲透性和孔隙率。對於滲透性較低的黏土，固結過程可能需要很長時間，此外，由於總孔隙率比砂子高，沉降可能明顯更大。在固結測試的基礎上，可以計算整個固結期間和各個階段的結算時間過程。