第5章土压缩性要点解析.ppt

第五章 土的压缩性 本章内容 5.1 概述 5.2 固结试验及压缩性指标 5.3 应力历史对压缩性的影响 5.4 土的变形模量 5.5 土的弹性模量 * 5.1 概述 土的压缩性 土体在压力作用下体积缩小的特性。在一般压力下，土体被压缩可认为是土中孔隙体积缩小，即土中水和土中气被排除、土颗粒重新排列互相挤密的结果。 土的固结 土体压缩随时间增长的全过程 土的压缩性指标 压缩指数 体积压缩系数 变形模量 压缩系数 弹性模量 土的压缩性指标测定方法 室内试验 原位测试 侧限压缩试验(K0试验） 三轴试验 静荷载试验 旁压试验 标贯试验 静（或动）力触探试验 压缩模量 §5.2.1. 固结试验和压缩性指标 （一）侧限压缩试验 1 试验方法 2 求孔隙比e pi H0 Hi ΔHi H0 Hi pi §5.2 固结试验及压缩性指标 ΔHi p=pi 时， 推导: 设Vs=1 VV=e0 Vs=1 H0 Hi ΔHi VV=ei Vs=1 侧限压缩试验 §5.2.1. 固结试验和压缩性指标 §5.2 固结试验及压缩性指标 压缩前后截面不变 设土样初始孔隙比为e0 土样孔隙比为ei pi 1、e — p曲线 e p 软粘土 密实砂土 e0 e0 2、e — logp曲线 e p(log) 软粘土 密实砂土 e0 e0 10 100 1000 绘制压缩曲线 §5.2.1. 固结试验和压缩性指标 §5.2 固结试验及压缩性指标 低压固结仪 高压固结仪 §5.2.1. 固结试验和压缩性指标 §5.2 固结试验及压缩性指标 中压压固结仪 压缩系数a e p e0 M1 e1 p1 M2 e2 p2 压缩系数：土体在侧限条件下孔隙比减少量与有效压应力增量的比值。 压缩指数Cc 压缩指数：土体在侧限条件下孔隙比减少量与有效压应力常用对数增量的比值。 e P(log) e1 e2 p1 p2 1 Cc e0 §5.2.2 土的压缩系数和压缩指数 §5.2 固结试验及压缩性指标 斜率 1 2 2 1 p p e e p e a - - = D D = §5.2.2 土的压缩系数和压缩指数 §5.2 固结试验及压缩性指标 为低压缩性土 为中压缩性土 为高压缩性土 压缩模量（侧限模量）Es：侧限条件下，竖向附加压应力与竖向应变的比值 H1 H2 p1 Vs=1 Vv0=e1 Vs=1 Vv=e2 p2 H0 H s §5.2.3 土的压缩模量和体积压缩系数 §5.2 固结试验及压缩性指标 体积压缩系数mv：单位压应力引起的体积变化 （四）土的回弹曲线和再压缩曲线 e p e0 压缩曲线 卸荷回弹曲线 再加荷曲线 残余变形 弹性变形 pi e p(log) e0 p1 压缩曲线 回弹曲线 再压缩曲线 §5.2.4 回弹曲线与再压缩曲线 §5.2 固结试验及压缩性指标 现在地面 h 正常固结土pc=p1 现在地面 h 超固结土pcp1 现在地面 h 欠固结土pcp1 hc 剥蚀前地面 hc §5.3.1 沉积土（层）的应力历史 §5.3 应力历史对压缩性的影响 超固结比（OCR） OCR=1 OCR1 OCR1 先期固结压力 现有覆盖土重 确定前期固结压力方法（做图法） e p(log) pc a 水平线 切线 角平分线线 b e -logp 曲线直线段延长线 正常固结土 超固结土 欠固结土 §5.3.1 沉积土（层）的应力历史 §5.3 应力历史对压缩性的影响 Cassagrande，1936 曲率半径最小 要求：①取土质量高，②高压固结试验，③进行高压固结试验并精确绘制压缩曲线图。 §5.3.2 现场原始压缩曲线及压缩性指标 §5.3 应力历史对压缩性的影响 p(lg) A 1 3 2 B 前期固结应力Pc e0 e D 0.42e0 C 现场压缩曲线 §5.3 应力历史对压缩性的影响 §5.3.2 现场原始压缩曲线及压缩性指标 正常固结土 A 1 3 2 B 前期固结应力Pc E F e e0 0.42e0 C D’ D p0 p(lg) 现场压缩曲线 现场再压缩曲线 §5.3 应力历史对压缩性的影响 §5.3.2 现场原始压缩曲线及压缩性指标 超固结土 §5.4 土的变形模量 §5.4.1 浅层平板载荷试验及变形模量 承压板有足够刚度，面积不应小于0.25m2,软土不应小于0.5m2,基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。 载荷试验一般适合于在浅土层进行。优点是压力的影响深度可达1.5一2b（b为压板边长），因而试验成果能反映较大一部分土体的压缩性；比钻孔取样在室内试验所受到的扰动要小得多；土中应力状态在承压板较大时与实际基础情况比较接近。缺点：试验工作量大，费时。对层状土需进行深层土的载荷试验。 §5