正常固结土

由于非超载因素和气候干燥产生的水分蒸发和土体干缩，特别是土体次固结过程的作用所形成的先期固结压力。先期固结压力是指天然土层在其历史中所受过的最大有效应力。先期固结土是区分土为正常固结土、超固结土和欠固结土的关键指标。

土的强度是土的重要力学性质之一。地基承载力的高低主要取决于土的强度，堤坝、 基坑和天然土坡等的边坡稳定性以及会否产生滑坡裂缝，也是由土的强度控制的。所谓土的强度是指土在一定条件下破坏时的应力状态， 通常是在实验室通过各种实验方法测定的应力 —应变曲线 ，以此来决定土的强度的高低，一般将最大应力值定为破坏强度，将最后稳定值定为残余强度，同一种土，在其他条件相同情况下，固结程度或超固结比影响强度，超固结土的强度大于正常固结土的强度 。2100433B

土的形成是地壳原岩在复杂的地质条件下经过漫长的地质年代，经受各种风化作用，经剥蚀、搬运、堆积而形成的一种松散颗粒的集合体。土层受到其生成环境和地质历史变迁等因素的影响，会在土层中产生一种“记忆”。土的工程性质就表现为与这种“记忆”有关。土的先期固结压力值反映了地质历史的影响，它是用来判断土层固结状态的重要参数。正常固结土是指在整个自然地质历史过程中，始终在等于(从未大于)本身自重压力的上覆压力作用下达到完全固结的土体(层)。其判别标志是现存的自重压力等于其先期固结压力或者超固结比OCR =1。在实验中正常固结土是指土层的有效压力大于等于土的先期固结压力。

固结是指松软土壤在外力作用下发生压缩、去水而逐渐密实的过程。当有压力施加在土体时，土粒会更加紧密的压在一起，使土体孔隙中水分逐渐排出、体积变小、密度增大。土壤的固结现象在基础工程中意义重大，是地基沉降的主要因素。土壤的固结度是研究地基沉降量与时间关系的主要依据。

正常固结土超固结土

超固结土是先期固结压力大于现有自重压力的土(Pc>Po)。说明土在历史上曾受过比现有自重压力大的固结压力。超固结土具有以下特性：

压缩变形特性

对于超固结土，外加荷载小于其先期固结压力时，土层的压缩很微小，外加荷载一旦超过先期固结压力，土的变形将显著增大。

含水量较低

由于受前期固结压力的影响，超固结软土的孔隙性较小，故含水量一般低于软土的含水量。

透水性差

由于受前期固结压力的影响，超固结软土的透水性一般较差。

蠕变

土的蠕变特性是土体变形时效特性最典型反应之一，从宏观上描述的软土蠕变现象与其他材料有许多相似之处之外，不同之处在于蠕变变形收固结特性的影响，因此，分析超固结软土蠕变变形时必须考虑土体的渗透性和孔隙水压力的消散。在长期恒定应力作用下，软土将产生缓慢的剪切变形，并导致抗剪强度的衰减；在固结沉降完成之后，软土还可能继续产生可观的次固结沉降 。

正常固结土欠固结土

由于人类的工程活动或自然地质条件的变迁，导致在现存的自重压力作用下未完成固结过程以致仍在继续缓慢地进行着排水固结的土体(层)。其判别标志是现存的自重压力大于其先期固结压力或者超固结比OCR<1。特点：土粒在重力作用下未固结，在沉积压密过程中产生盐类析出或胶结作用，形成“结构强度”，土体压缩曲线变缓。土层形成的此类土一旦“结构强度”遭到破坏，则会产生进一步固结压密，直至形成正常固结状态。如湿陷性黄土受雨水浸泡后产生大量变形。

按照前期固结压力与现有压力相对比的状况，可将土（主要为粘性土和粉土）分为正常固结土、超固结土（超压密土）和欠固结土三类。正常固结土层在历史上所经受的先期固结压力等于现有现有覆盖土重。在研究沉积土层的应力历史时，通常把土层历史上所经受过的先期固结压力p_c与现有覆盖土重p₁进行对比，两者的比值定义为超固结比（OCR）。正常固结土、超固结土和欠固结土的超固结比分别为OCR=1、OCR>1和OCR<1。

当考虑土的应力历史进行沉降计算时，应进行高压固结试验，确定先期固结压力、压缩指数等。确定先期固结压力最常用的方法是

卡萨格兰德经验作图法，步骤如下：

1从e-logp曲线上找出曲率半径最小的一点A，过A点作水平线A1和切线A2；

2作∠1A2的平分线A3，与e-logp曲线中直线段的延长线相交于B点；

3B点所对应的有效应力就是先期固结压力。

超固结土固结状态

天然土层的固结状态：一般来说，沉积时间较长的土层经历固结时间长，比较密实，压缩性较低；而沉积时间较短的土层经历固结时间短，比较疏松，压缩性较高。

所谓固结是指土体在建筑物荷重或自重压力及其它应力作用下，其变形随时间发展至完全稳定的全过程。而前期固结压力(σp′)是指土层在地质历史上曾经受过的最大有效固结压力。

工程中根据先期固结压力与自重应力的相对关系，将土层的天然固结状态划分为三种，即正常固结、超固结和欠固结。并用超固结比OCR作为反映土层天然固结状态的定量指标。天然土层按如下方法划分为正常固结土、超固结土和欠固结土。老建筑似多位于老城区,可能其土层因为数百年旧建筑与人类活动的影响,属于超固结土。

超固结土超固结的定义

天然土层在历史上曾受到过的最大固结压力称为前期固结压力(preconsolidation pressure) ，以pc表示；而把前期固结压力与现有上覆压力p1之比定义为超固结比（ OCR, over consolidated ratio）表示:

即, OCR=pc/ p1

当OCR>1时，该土是超固结土(oveconsolidated soil) ；

当OCR=1 时，则为正常固结土(normally consolidated soil) ;

当OCR<1时，该土是欠固结土(under consolidated )