固结度

固结度

固结度是表征土的固结程度，是指饱和土层或土样在某一级荷载下的固结过程中某一时刻孔隙水压力平均消散值或压缩量与初始孔隙水压力或最终压缩量的比值，以百分率表示。通俗的讲就是：某一时刻的压缩量与最终压缩量之比，在科学上很难解释。

固结系数是随荷载变化而变的，固结度还与时间因素有关。

黄文熙先生主编的《土的工程性质》一书上有理论介绍。

固结度计算办法

计算固结系数的公式为:

其中k渗透系数，e为孔隙比，α为压缩系数，γw为水的比重。压缩系数α有不同压力间的值，如50kPa~100kPa~200kPa~300kPa，可分别表示为α0.50～1，α1～2，α2～3等，不同压力间的压缩系数肯定是不同的。那么固结系数是否也应该取不同压力间压缩系数来计算固结系数的值呢？我的理解应该取α1～2间的值来计算固结系数，因为是以压力为100kPa~200kPa间的压缩系数α1～2的值来评价土的压缩性的。

从固结度的计算公式可以看出，固结度是时间因数的函数，时间因数 Tv 越大，

固结度 Ut 越大，土层的沉降越接近于最终沉降量。从时间因数的各个因子可清楚地得出以

下的一些关系：(1)渗透系数 k 越大，Tv 越大，土越易固结，因为孔隙水易排出； （2）av 越

小，即土的压缩性越小，Tv 越大，越易固结，因为土骨架发生较小的压缩变形即能分担较

大的外荷载，因此孔隙体积无需变化太大（不需排较多的水） ；(3)时间t 越长，固结越充分；

（4）渗流路径 H越大，Tv 越小，孔隙水越难排出土层，越难固结。

有关固结度及其应用主要掌握下列各点：

(1)土层平均固结度定义为土层孔隙水应力平均消散程度。它与固结应力的大小无关，

但与固结应力分布有关，是时间因数 Tv 的单值函数。

(2)土层平均固结度还可用下式表示，即 Ut=St / S。其中 St 为任一时刻基础的沉降量，S

为基础的最终沉降量。

(3)在使用时应注意，若为一面排水，则 H 等于土层厚度；若为两面排水，则均查α=1

的情况，此时 H等于土层厚度的一半。

特别声明

以上内容选自《土力学学习指导书与习题》（白冰）