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1、主要内客 5. 1槪述 5. 2 固结试验与压缩性扌旨标3 应力历史对压缩性的影响45. 5. 5 土的弹性模量主要内容o十的压缩件是反映十的孔隙性规律基本内 容之一。土的压缩和固结（压密）的定义。o计算地基变形时，必须取得土的压缩性指 标，无论采用室内试验或原位测试來测定 压缩性指标，力求试验条件与土的天然应 力状态及其在外荷载作用卜的实际应力条 件相适应。主要内容。室内试验测定十的压缩性指标，常用不允 许土样侧向膨胀的固结试验，有其简单操 作和实用价值。原位测试测定十的压缩性指标，常用现场 我荷试验，它是一项皐本的原位测试。O现场载荷试验和其他原位测试与室内试验 比较，可以避免钻探、搬运和
2、室内操作的 土样受到应力释放和扰动。主要内容O先介绍室内固结试验及压缩性指标，包括 应力历史对土的压缩性的影响，O再介绍现场载荷试验测定十的变形模量，O最后介绍室内三轴压缩试验测定土的弹性 模量。掌握O掌握室内固结试验ip曲线和e-lgpilll线测 定土的压缩性指标；o应力历史对十的压缩性的影响；熟悉和了解o熟悉 现场载荷试验测定丄的变形模量；o 了解 室内三轴压缩试验测定十的弹性模JHLS. o| 土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性 压缩量的组成固体颗粒的压缩|占总压缩录的1/400不到,忽略不计压缩量主要组成部分 土中水的压缩空气的排出水的排出 说明：土的压缩被认为只是由于孔隙体
3、积减小的结果透水性好，水易于排出无粘性土粘性土压缩稳定很快完成 透水性社水不易排出.压缩稳定需要很长一段时间土的固结：土体在压力作用下，压缩童随时间增长的过程 5.2固结试验与压缩性指标一、压缩试验三联固结仪注意：土样在竖直 压力作用下，由于 环刀和刚性护环的 限制，只产生竖向 压缩，不产生侧向 变形2.e-p曲线稀宛土在 不.同压力一作田丰土 ；丄胖_比变4匕规律+FII III仏 II II匕7土粒高度在受 压询后不变土样在压缩前后变 形量为S,整个过 程中土粒体积和底 面积不变其中/（】+%）久_1Pq根据不同压力/咻用下，达到稳定的孔隙比,绘制L曲线, 为压缩曲线1 压缩系数a土体在侧
4、限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增童的比值區罹戲庄馆性| 521固结武脸和压缩曲线适用条件：大面积均布荷载，或土 层不 试验仪器：压缩仪（固结仪）试验过程：如图示。试验结果：ep曲线。5.2固錯卖缺及压轎性找标iTTiliTiO二、压缩性指标0-曲线压缩性不同的土，曲线形状不同，曲线愈陡，说明在相同压 力增童作用下，土的孔隙比减少得愈显著，土的压缩性愈高 根据压缩曲线可以得到三个压缩性指标 1 压缩系数U 2.压缩模量$ 3 变形模量利用单位压力增童所引起 得孔隙比改变表征土的压 缩性高低规范用= lOOkPa、pr = 2()()kPa 对应的压缩系数评价土胡压缩性 丿 0MPa低压缩性土
5、().1 MPa !. O.5MPaA 高压缩性土在压缩曲线中，实际采 用割线斜率表示土的压 缩性A e-勺一 25A pp2- Pl5.2固结卖脸及压端社描标5N.2 土的压輪糸救和压编指救2,庄蜻持裁e-logp|fH段他线段的斜率q =lg2 -gPl斥缩扌忡数Q越大，土的压缩性越大。Cc 0.2f氐压缩性土Cc a()4离压缩性土粘性上的q值一般在0.11.0Z间土在血条件下竖向压应力与竖向总应变的比值，或称为 侧限模量说明：土的压缩模量E,与土的的压缩系数成反比，愈 大，a愈小，土的压缩性愈低 4变形模量仇变形模量与压缩 模量之间关系其中土在无侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值.
6、E,、=嘔土的泊松比,一般（）0.5 1_玄二之间1一“压编性 5.2固结卖除艮压轎性指标5.2.3 土的压端核査和体积压端指救5、体积压缩系数（m.o定义：土体在侧限条件下体积应变与竖向压应力增量的比值。即:（1+勺）1 _ a(4-8)物理意义：在单位压力增量作用下，土体单位体积的体积 变化。回弹指数 回弹模量Q5.2囿结卖缺凤压蠕社指标圧缩性5.2.4四暉曲线和再压缩曲线回弹！线Pi压细曲线 强压细窗线ttwis 线 曲线A（对 *F）C. Cc 股 Ce0.1-0.2Cf土的压缩变形由弹性变形和残余变形两部分组成，其 中以残余变形为主。5.2囿结卖缺凤压蠕社指标压第性5.2.4回弹曲线
7、和再屋缩曲线变形特征.土变形的物理机制（原因）土受力以后为什么会表现岀上述变形特性？ 土的柠珠性与围压有关非线性弹塑性馳米皆/接触点处弹性变形 程样净牺z弾性挠曲变形 秤夂颗紋滚爬的可逆性丁封闭气泡受压V大孔隙消失 曹样净舟接触点颗粒破碎 2ST土夂z颗粒相对滑移丁扁平颗粒断裂体应变主要是由于孔隙体积变化引起的：剪应变主要是由于土颗粒的大小和排列形态变化引起的“圾邱杜-理想枣性非筑也呼仕弹复僅53应力历史对压缩性的彩响5.3.1端報土 f os：超固结土 ap1:超固结OCR1：欠固结超固结比:6OCR =相同6时，一般OCR越大, 土越密实，压缩性越小的压缩性 5.3应力坊史对庄輪性的彩响5
8、3.1沉积土的虫力历史先期固结压力7 的确定：Casagrande 法(1936)(a) 在e-lga5压缩试验曲线 上，找曲率最大点m(b) 作水平线ml(c) 作m点切线m2(d) 作ml, m2的角分线m3(e) m3与试验曲线的直线段 交于点BB点对应于先朋固结压力円现场压缩曲线的推求超固结上现场压缩曲线的推求现场压缩曲线的推求p(ig)的压缩牲 54 土的变形模受.4.1戌属平板载持试脸及变形栈量5.4 土的变形棋量戌属平板戟祷试脸及变形棋量O浅层平板载荷实验及变形模量O变形模土体在无侧限条件下，竖向应力与竖 向应变的比值。O试验设备加荷稳定装置反力装置观测装置2.现场原位试验原位测
9、试方法适用于:地基土为粉-细砂、软土，取原状土样困难。家一级工程、规模大或建筑物对沉降有严格要求。裁荷试验示意图裁荷试验示意图原位测试方法包括:載荷试验-静力触探试验-旁压试验等裁荷试验示意图裁荷试验示意图裁荷试验示意图F岁载荷试验结果分析图一地基土的变形模量变形模量的压缩性 5.4 土的支形棋受5.4.1戌属平板载椅试脸及变形撲量O试验原理 o变形模量Eo计算(4-9)Eq = 3（1 3-沉降影响系数，对刚性承压板应取3产0.886 （方形压板）或0.785 （圆形压板）b_承压板的边长或直径（nC。Pi所取定的比例界限荷载（kpa）S）与所取定的比例界限荷载p丄相对应的沉降，有时ps曲线
10、不出现起始 的直线段，可取S1=（0.010-0.015）b（低压缩性土取低值，高压缩性土取 高值）图4-9不同土的pr曲钱5SQ.S胃 胃 实眾 芒MO(EFN出(MMPQ S 钦-H家5.4.1戌屋平坂戟荷E 0 *0 m- E 0XS.O G 0XS.0 SOXG089 卜2 0.9$5.4 土的变形棋受5.4.2潦虜平板栽持洪玲及变形棋童5.4.3旁庄吠脍及变形棋童石圧缩性 5.4 土的变形棋受E。-严-严5,0 变港槿 的关纂O如系假走土体的应力应隻符合规性关糸（弹性 体丿,根据广艾比克走律可以证明Eo与Es之同有 以下关*:|1可由土力学试4检中的三社认玲测走A般vO5 ； . B一般vl ；即 B =01 故 Eq E,1的圧编性5.4 土的变形棋爻4芟彩袪&：三9 /上0田繃模直(s )的戋系o p也可根据土的侧压力系数Kq (三轴试验确定) 进行计算。1 + K。E。的准确值应由载荷试验确定5.5 土的弹性僕量的圧缩性| 土的弹性模量o定义:土体在无侧限条件下瞬时压应力与压应 变的比值。的压缩性 5.5 土的弹性棋量三轴压缩试验确定土的弹性模量轴向应变轴向应变斫=再加荷模量 E,亠初始切线模量轴向应变
