西安建材地质工程勘察院 陕西 西安 710003
摘要：土的压缩特性，是土体在压力作用下孔隙体积逐渐减小的特性，而e-log P曲线常用来描述这一特性。通过对土的压缩特性基本原理的掌握，采用Visual Basic可视化编程语言，用程序对曲线进行了算法设计与绘制，并根据曲线求取了先期固结压力Pc。
关键词：Visual Basic；孔隙率；压力；e-log P曲线
1前言
土工试验就是采用不同的手段和方法，以揭示土的物质结构状态及其变化，或者揭示土或土体在力作用下的特性规律为主要目的的试验活动[1]。固结试验提供了土的压缩性指标，其中的e-log P曲线则描述了压力与土的孔隙比变化关系。
但e-log P曲线中的最小曲率半径及切线通过计算图解存在较大差异， Visual Basic软件经完善和扩充，数据库管理、网络编程等方面得到了更加广泛的应用[2]。本文简要叙述了e-log P曲线绘制的基本原理，并用Visual Basic编程语言给出了解析算法，绘制了e-log P曲线，并较准确的求得前期固结压力Pc。。
2基本原理
e-log P曲线是以孔隙比为纵坐标，以压力的对数为横坐标。
在e-log p曲线上找出最小曲率半径Rmin的点O（图1），过O点做水平线OA，切线OB及AOB的平分线OD，OD与曲线下段直线段的延长线交于E点，则对应于E点的压力值即为该原状土试样的先期固结压力(Pc)[3]。
图1 e-log P曲线求Pc示意图
e-log P曲线在压力超过某一值后基本呈一条直线。根据这一特性，在程序中，我们对非线性部分进行了拟合，求解出y关于x的曲线方程，然后再根据曲率半径的公式，求出不同压力下的曲率半径，再计算出曲率半径的最小值，该最小值所对应的压力即为先期固结压力Pc。
3应用实例
我们使用某一试样的实测数据对程序进行了验证。试样的相关参数如下，含水率36.4%，比重2.75，密度1.75g/cm3，自重压力50kPa。不同压力下试样的变形量，及其所对应的空隙比如表1。
表1 不同压力下试样的变形量及其所对应的空隙比
图2 实测e-log P曲线图及其程序运行界面
4结束语
本文利用Visual Basic强大的计算和图形显示功能，特别是解析算法的改进，实现了对e-log P曲线的绘制，并准确的求取了先期固结压力Pc。解决了图形模拟中的相对模糊数值问题，结果更明确，且编程量少。也可实现e-p曲线，变形-时间曲线等曲线的绘制。只要输入多组试验数据，也可对e-log P曲线进行批量化的绘制计算，提高了效率，节约了时间。在以后的研究中，有必要进一步开发该程序，以便达到更多的功能。
参考文献
[1]谢定义，陈存理，胡再强.试验土工学[M].北京：高等教育出版社，2011.
[2]明日科技.Visual Basic从入门到精通（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2012.
[3]中华人民共和国水利部.土工试验方法标准(GB/T 50123-1999)[S].北京：中国计划出版社，1999.
论文作者:徐鹏
论文发表刊物:《科技中国》2016年7期
论文发表时间:2016/10/18
标签：曲线论文; 压力论文; 曲率论文; 试样论文; 孔隙论文; 半径论文; 特性论文; 《科技中国》2016年7期论文;