土力学课件(5土的压缩性).ppt

第五章土的压缩性 5.1概述自重应力压缩稳定附加应力导致地基土体变形体积变形形状变形形状变形主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏，此时的变形将不断发展。通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏的。本章讨论重点由正应力引起，会使土的体积缩小压密，不会导致土体破坏5土的压缩性 §5.2固结实验及压缩性指标5.2.1固结试验和压缩曲线压缩：土在压力作用下，体积将缩小。这种现象称为压缩。固结：土的压缩量随时间增长的过程称为固结5土的压缩性 5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.1固结试验和压缩曲线（侧限条件）压缩性测试室内试验室外试验侧限压缩、三轴压缩等荷载试验、旁压试验等 5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.1固结试验和压缩曲线适用条件：大面积均布荷载，或土层不太厚。试验仪器：压缩仪（固结仪）。试验过程：如图示。试验结果：ｅ～ｐ曲线。01002003004000.60.70.80.91.0e 压缩曲线是室内压缩实验的成果，它是土的孔隙比e与所受压力P的关系曲线。加荷速率和稳定标准等参阅“试验规程”或“试验指导书”5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.1固结试验和压缩曲线（5-1）a（5-1）b（5-1）c式中:e0=ds（1+ω0)(ρw/ρ0)-1∵压缩前后Vs、A均不变∴有： 压缩系数是表征土压缩性大小的主要指标5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.2土的压缩系数和压缩指数02004000.60.81.0ededpP1、压缩系数 5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.2土的压缩系数和压缩指数1、压缩系数 粘性土的Cc值一般在0.1—1.0之间5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.2土的压缩系数和压缩指数2、压缩指数 5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.3土的压缩模量和体积压缩指数（5-7）1、土的压缩模量 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：（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。5土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.3土的压缩模量和体积压缩指数2、体积压缩系数（mv） 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土的压缩性5.2固结实验及压缩性指标5.2.4回弹曲线和再压缩曲线回弹指数ce回弹模量EeCe<s：超固结土p<s：欠固结土OCR=1：正常固结OCR>1：超固结OCR<1：欠固结相同σs时，一般OCR越大，土越密实，压缩性越小超固结比： eABCDmrmin123先期固结压力σp的确定：Casagrande法（1936）(f)B点对应于先期固结压力p(b)作水平线m1(c)作m点切线m2(d)作m1,m2的角分线m3(e)m3与试验曲线的直线段交于点B(a)在e-lgσ’压缩试验曲线上，找曲率最大点mp5土的压缩性5.3应力历史对压缩性的影响5.3.1沉积土（层）的应力历史 5土的压缩性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自学（详见P125-127） 浅层平板载荷实验及变形模量变形模量—土体在无侧限条件下，竖向应力与竖向应变的比值。试验设备加荷稳定装置反力装置观测装置5土的压缩性5.4土的变形模量5.4.1浅层平板载荷试验及变形模量 加荷稳定装置反力装置观测装置5土的压缩性5.4土的变形模量5.4.1浅层平板载荷试验及变形模量试验设备 试验原理变形模量E0计算（4-9）5土的压缩性5.4土的变形模量5.4.1浅层平板载荷试验及变形模量ω—沉降影响系数，对刚性承压板应取ωr=0.886（方形压板）或0.785（圆形压板）。b—承压板的边长或直径（m）。p1—所取定的比例界限荷载（kpa）s1—与所取定的比例界限荷载p1相对应的沉降，有时p~s曲线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) 5土的压缩性5.4土的变形模量5.4.1浅层平板载荷试验及变形模量 5土的压缩性5.4土的变形模量5.4.2深层平板载荷试验及变形模量5.4.3旁压试验及变形模量自学 5.4.4变形模量（E0）与压缩模量（Es）的关系如果假定土体的应力应变符合线性关系（弹性体），根据广义虎克定律可以证明E0与Es之间有以下关系：μ可由土力学试验中的三轴试验测定μ一般＜0.5；∴β一般＜1；即β=0~1故E0＜Es5土的压缩性5.4土的变形模量 μ也可根据土的侧压力系数K0（三轴试验确定）进行计算。广义虎克定律E0的准确值应由载荷试验确定5.4.4变形模量（E0）与压缩模量（Es）的关系5土的压缩性5.4土的变形模量 土的弹性模量定义:土体在无侧限条件下瞬时压应力与压应变的比值。5土的压缩性5.5土的弹性模量 三轴压缩试验确定土的弹性模量5土的压缩性5.5土的弹性模量