理解土的 “固结”，核心是抓住它的本质。

“土被压后，慢慢把孔隙里的水挤出去，体积逐渐变小、变结实的过程”

可以类比成 “拧湿海绵”：海绵里的水就像土孔隙里的水，挤压海绵的力就像建筑对地基的压力，“水被挤出、海绵变干变硬” 的过程，就是土的固结。

一、为什么会有 “固结”？

土不是 “实心块”，而是由 “固体颗粒”（沙子、黏土）和 “孔隙”（里面填水或空气）组成的。

当建筑盖在地基上时，建筑重量会对土产生压力

 这个压力不会让土 “瞬间变小”，而是会慢慢 “挤走孔隙里的水”，土的体积随着水的排出逐渐缩小，最终变得更密实、更能扛住压力，这个 “慢过程” 就是固结。

比如：你在湿泥地上放一块大石头，刚开始石头会稍微往下沉一点（土的孔隙被轻微挤压），之后的几天里，你会发现石头还在慢慢下沉 —— 这就是泥地在 “固结”

石头的压力把泥孔隙里的水慢慢挤出来，泥的体积变小，石头就跟着下沉，直到水基本挤完，下沉才会停止。

二、固结的 “两步走”：先 “快挤”，再 “慢挤”

土的固结不是 “一下子完成的”，而是分阶段的，就像拧湿海绵

先挤的时候能快速流出很多水，到后面只能慢慢挤出少量水，直到挤干。

1. 第一步：瞬时变形（“快速小压缩”）

当压力刚加上去时（比如建筑刚封顶，重量突然压在地基上），土会先发生 “瞬时变形”

 这时候孔隙里的水还没来得及流走，只是土颗粒之间的 “小空隙” 被快速压实（比如颗粒轻微错位、调整），体积会小一点，但变形量不大。

类比：刚捏湿海绵时，不用等水流出，海绵会先被 “捏扁一点”，这就是瞬时变形。

2. 第二步：主固结（“慢挤水，大变形”）

这是固结的 “核心阶段”

 压力持续作用，土孔隙里的水会顺着孔隙慢慢往外流（比如流向地下水位低的地方、或地基周围的排水层），随着水的排出，土的孔隙越来越小，体积越来越小，变形量也越来越大（比如地基持续下沉）。

这个过程的 “快慢” 取决于土的 “透水性”：

透水性好的土（比如沙土，孔隙大、水容易流）：固结快

可能几天或几周就完成（比如沙土地基，建筑封顶后很快就不再下沉）；

透水性差的土（比如黏土，孔隙细、水难流）：固结慢

可能需要几年甚至十几年（比如黏土地基，建筑盖好后，每年还会下沉一点，直到多年后才稳定）。

沙土像 “粗孔海绵”，水很快流完；

黏土像 “细孔海绵”，水要慢慢渗，很久才能挤干。

3. 第三步：次固结（“挤完水后的微小变形”）

当孔隙里的水基本挤完后，土的变形不会完全停止

此时土颗粒之间会因为 “长期压力” 发生 “细微的黏结、重组”（比如颗粒间的胶结物被压实），体积还会有非常小的收缩，这个阶段变形量很小，通常可以忽略。

海绵里的水挤干后，再用力捏，海绵还会有一点点微小的变形，就是次固结。

三、固结的 “最终结果”：土变结实，承载力提高

固结完成后，土会从 “松软、含水多” 的状态，变成 “密实、含水少” 的状态
 
孔隙变小→土更 “瓷实”，颗粒排列更紧密→能扛住更大的压力（承载力提高）
 
比如：黏土地基经过几年固结后，原本能扛 100kPa 的压力（约 1 层楼重量），固结后可能能扛 200kPa（约 2 层楼重量），建筑也不会再下沉，更稳定。

四、按 “水的排出路径” 分为排水固结和不排水固结。

实际中 “完全不排水” 极少，更多是 “排水极慢” 的情况。

1. 排水固结：“水能顺畅流走，固结快”

用一块 “粗孔海绵”（孔隙大，水容易流），捏的时候水能从海绵表面、缝隙快速流出来，海绵很快变干变硬。

土的透水性好（比如沙土、砂卵石），孔隙大且连通性好，压力作用下，孔隙水可以通过土的孔隙快速排出（比如流向地基里的排水层、地下水位低的区域），土的体积快速缩小，固结过程短（几天到几周）。

沙土地基（比如建筑盖在河滩沙地）、地基里设置了排水板 / 砂石垫层（人为加快排水）的黏土，都属于排水固结。

特点：固结快，地基沉降很快稳定，不会出现 “长期缓慢下沉”。

2. 不排水固结（或 “排水极慢固结”）：“水难流走，固结慢”

用一块 “细孔海绵”（孔隙细，水难流），捏的时候水只能慢慢从海绵里渗出来，甚至捏很久还能挤出少量水，海绵变干变硬的过程很长。

土的透水性差（比如黏土、淤泥），孔隙细且连通性差，压力作用下，孔隙水很难排出（水要在细小孔隙里慢慢渗透，阻力大），土的体积只能缓慢缩小，固结过程极长（几个月到十几年）。

黏土地基（比如建筑盖在稻田、沼泽地改造的场地）、淤泥地基，都属于这类固结。

特点：固结慢，地基会 “长期缓慢沉降”（比如建筑盖好后，每年还会下沉几毫米，持续好几年），设计时必须考虑 “后期沉降”，否则容易导致墙体开裂。

五、按 “压力的施加方式” 

除了排水条件，压力是 “慢慢加” 还是 “突然加”、“单向压” 还是 “全方位压”，也会导致固结过程不同，分为等压固结和偏压固结。

1. 等压固结：“全方位均匀加压，土均匀变密实”

把海绵放进一个 “密封盒子”，从盒子四周、上下同时均匀加压（像用手攥住整个海绵），海绵会从各个方向均匀缩小，水从所有表面均匀流出。

土受到的压力是 “各向均匀的”（比如地下深处的土，受到周围土的压力均匀；或实验室里用 “固结仪” 对土样全方位加压），土的孔隙在各个方向均匀被压缩，水从各个方向的孔隙均匀排出，土的变形是均匀的（不会出现 “一边沉得多、一边沉得少”）。

地下水位以下较深的土层（长期受周围土的均匀压力）、地基处理中的 “真空预压”（通过负压对土全方位施压）。

土均匀固结，变形对称，不会产生倾斜。

2. 偏压固结：“单向或不均匀加压，土一边沉得多”

只从海绵的 “上面往下压”（比如用手按海绵的上表面，下面垫在桌子上），海绵只会 “上下方向” 缩小，水主要从上面和侧面流出，左右方向几乎不变形。

土受到的压力是 “不均匀的”（比如建筑地基，只有上方有建筑重量的压力，下方和侧面是周围土的压力，上方压力更大），土主要在 “压力大的方向”（上下方向）被压缩，水主要向侧面或下方的排水路径排出，土的变形是 “单向或不均匀的”（比如地基主要是 “竖向沉降”，水平方向变形很小）。

所有建筑地基的固结（建筑重量只压在地基上方，属于单向偏压）、路基（道路重量压在路基上方，也是偏压）。

固结以 “竖向沉降” 为主，是工程中最常见的固结类型，设计时重点关注 “竖向沉降量”。

未经允许不得转载：工程设计学习网 | 道路给排水专业 » 什么是固结，排水固结，等压固结