[经验体会]固结试验中压缩模量的测量误差及产生原因讨论 [复制链接]

zzt2001:这样土样的两面就不会是绝对平面，在不同压力作用下就会产生不同的附加变形。虽然变形量级可能只有发丝直径的大小，但是对百分表实测总共1~5mm的变形读数来说已经是足够大了。如果忽略会引起很大的试验误差。好像没有多少人会对这些细节问题引起足够的重视哦。 (2017-12-14 08:37) 

说的我想去实验室亲自操作，验证，是一个不错的论文题材

试验总是很有研究价值。

没有多少人会对这个问题有好奇心！

楼主，我不是专业做土工实验的，但是我看你这段话“试验荷载在100~200kPa时，假设由于制样的径向和高度综合误差引起的百分表读数增大0.1mm（非土样固结变形引起的误差）。则压缩模量损失至20MPa以下（ΔEs=(200-100)×20/0.1/1000=20MPa”，这种推断上在数学上就是有问题的啊，怎么能把分子的误差值直接代入计算公式得到计算结果的误差值呢？

tianzun22:楼主，我不是专业做土工实验的，但是我看你这段话“试验荷载在100~200kPa时，假设由于制样的径向和高度综合误差引起的百分表读数增大0.1mm（非土样固结变形引起的误差）。则压缩模量损失至20MPa以下（ΔEs=(200-100)×20/0.1/1000=20MPa”，这种推断上在数学上就是有问题的啊，怎 .. (2018-03-07 15:24) 

你是对的，我前面说的不严谨。
百分表读数是总变形，无法分辩出是固结引起的变形还是制样误差产生的变形，通常忽略制样取样引起的变形，而认为所有的变形都是固结引起的变形。
假定试验荷载在100~200kPa试验段，土样的固结变形为0.1mm，扰动变形为0.1mm，如果忽略扰动变形（即认为0.1mm扰动变形也算固结变形，固结变形量为0.2mm），压缩模量计算值应该是Es=(200-100)×20/0.2/1000=10MPa，如果扣除扰动变形引起的误差，固结变形量只能算0.1mm，则压缩模量计算值应该是Es=(200-100)×20/0.1/1000=20MPa。如果笼统地认为没有制样取样变形的压缩模量就是10MPa，相对于扣除扰动变形的压缩模量20MPa来说，就损失了10MPa。

本人也对压缩模量的试验困惑很大，感觉实验做出来的不准确

枫叶入丹:本人也对压缩模量的试验困惑很大，感觉实验做出来的不准确 (2018-05-17 11:02) 

对于淤泥等软土的压缩试验，因为试样本身的固结变形量很大（mm毫米~cm厘米级），扰动的变形量占的分量相对很少（dmm丝米~mm毫米级），所以试验的结果还是比较准确可靠的。
对于越硬的土来说，因为扰动误差所占分量会越来越大，而试验结果本身对变形又极其敏感，试验准确度就大打折扣了。
这就像通讯技术中所说的干扰信号淹没了有用信号一样。

我个人认为，这一问题在某个方面也反映出当今岩土工程的理论和实践还是不成熟的，不能自圆其说（岩土确实很土）。

环刀制样时产生的误差示意图：

图片:2018-06-06_093315.jpg

环刀制样时在切削面上产生的几何尺寸偏差、切削面扰动带密度误差、由于砾砂硬颗粒形成凹洞的填补扰动误差，这些非固结因素最终必然会混进百分表的固结变形量中对试验结果产生干扰。