变形模量,压缩模量

土的变形模量是土体在无侧限条件下应力与应变之比值，相当于弹性模量。由于土体不是理想的弹性体，故称为变形模量。土的变形模量反映了土体抵抗弹塑性变形的能力，可用于弹塑性问题分析，通常可以通过三轴试验或现场试验进行测定。如果现场原位试验未进行，可以通过其他方法进行估算、假定或理论计算。

E－－弹性模量Es－－压缩模量Eo－－变形模量

在工程中土的弹性模量要远大于压缩模量和变形模量，而压缩模量又大于变形模量。但在勘察报告中却只提供变形模量，在模拟计算的时侯我们要用弹性模量。

变形模量的定义在表达式上和弹性模量是一样的E=ζ/ε，对于变形模量ε是指应变，包括弹性应变εe和塑性应变εp，对于弹性模量而言，ε就是指εe。压缩模量指的是侧限压缩模量，通过固结试验可以测定。如果土体是理想弹性体，那么E＝Es（1-2μ^2/(1-μ)）＝E0。

在土体模拟分析时，如果时一维压缩问题，选用Es；如果是变形问题，一般用E0；如果是瞬时变形，或弹性变形用E。

土的变形模量和压缩模量，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标。

为了建立变形模量和压缩模量的关系，在地基设计中，常需测量土的側压力系数ξ和側膨胀系数μ。

側压力系数ξ：是指側向压力δx与竖向压力δz之比值，即：

ξ＝δx/δz

土的側膨胀系数μ（泊松比）：是指在側向自由膨胀条件下受压时，测向膨胀的应变εx与竖向压缩的应变εz之比值，即

μ＝εx/εz

根据材料力学广义胡克定律推导求得ξ和μ的相互关系，

ξ＝μ/(1－μ)或μ＝ε/（1＋ε）

土的側压力系数可由专门仪器测得，但側膨胀系数不易直接测定，可根据土的側压力系数，按上式求得。

在土的压密变形阶段，假定土为弹性材料，则可根据材料力学理论，推导出变形模量E0和压缩模量Es之间的关系。

，令β＝

则Eo＝βEs

当μ＝0～0.5时，β＝1～0，即Eo/Es的比值在0～1之间变化，即一般Eo小于Es。但很多情况下Eo/Es 都大于1。其原因为：一方面是土不是真正的弹性体，并具有结构

性；另一方面就是土的结构影响；三是两种试验的要求不同；

μ、β的理论换算值

土的种类μβ

碎石土0.15～0.20 0.95～0.90

砂土0.20～0.25 0.90～0.83

粉土0.23～0.31 0.86～0.72

粉质粘土0.25～0.35 0.83～0.62

粘土0.25～0.40 0.83～0.47

注：E0与Es之间的关系是理论关系，实际上，由于各种因素的影响，E0值可能是βEs值的几倍，一般来说，土愈坚硬则倍数愈大，而软土的E0值与βEs值比较

谈我的理解

1、用压缩模量还是变形模量要看你的基础形式及尺寸大小，无论是压缩模量还是变形模量都是试验做出来的，没有一个能真实反应在基础下的变形问题。如果是采用较大的基础形式，如：筏板基础，由于其面积较大，周围的侧压几乎可以忽略不计，应该取压缩模量，而对于较小尺寸的基础，由于土体的侧向位移对整个地基影响较大，应该采用变形模量。

2、承载力的大小跟模量的大小没有一个固定的关系。总体上模量大，承载力大。

3、变形模量与压缩模量关系：Ｅ０＝βＥS，β＜１，Eo、Es的关系跟你的取样有关系，由于取样后的卸荷、运输中的震动，都会造成压缩模量的减小。而载荷试验由于不存在扰动从而比较好的反应了土的变形，因此会造成β>１的情况。但由于荷载板的大小的跟基础的大小存在差异，所以还是不能真实的反应基础下土体的变形特征。

总之，土的变形是一个复杂的过程，不是能通过简单的试验就能完全模拟的，我们所做的就是尽可能符合实际的模拟它的特性，这就需要一个工程师的经验和平时的积累，不要指望计算值＝实际值。

一家之言，欢迎讨论。

土的变形模量和压缩模量都是土的弹性模量，只是二者的试验条件不同而已，前者是在无侧限条件下通过试验获得的，后者则是在有侧限的试验条件下获得的。从纯弹性理论角度，二者间存在一定的关系，如前面各位所述。一般而言，现场荷载试验等原位测试方法获得的弹性模量指标均是变形模量。在很多数值模拟软件中，除非特别说明，一般说的弹性模量均指变形模量，即土体

在无侧限的条件下的弹性模量。当然要注意，对于现场而言，该土体可非内室试验的土样，而是应该大范围理解。

t age 版主，请看一下高层勘察规程8.2.10条：对于不能准确取得压缩模量的地基土，包括碎石土、砂土地、花岗岩残积土、全风化岩、强风化岩等，可采用变形模量E0，按附录B计算箱形或筏形基础的高层建筑地基平均沉降。

关于桩基的变形计算问题，tage 版主可以再看一下高层勘察规程8.3.15条，“对无法或难以采取不扰动试样的土层，可在取得地区经验后根据原位测试参数按附录F表F.0.2换算土的压缩模量ES值

谢谢瓯江明珠网友的指点，又学习了有关条文，还是没有看到与碎石类土或风化岩有关的经验公式。看来这个问题有点难度。

这样吧，当遇到碎石类土层或风化岩层时，就拍一下脑袋，用下面的公式怎么样

Es(MPa)=（1.8~2.0）N63.5