研究土压缩性的试验及指标

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土的压缩试验解析

土的压缩试验解析

实验名称:土的压缩试验
一、实验目的:通过土的压缩实验得到试样在侧限与轴向排水条件下的孔隙比和压力的关系即压缩曲线e~p 曲线并以此计算土的压缩系数a1-2判断土的压缩性为土的沉降变形计算提供依据。

二、实验原理:
1、计算公式
(1)试样初始孔隙比:e0=(1+w0)G SρW/ ρ0 -1
(2)各级压力下试样固结变形稳定后的孔隙比:e i=e0 - (1+e0)/h0*Δh i
(3)土的压缩系数:a1-2 =(e1– e2)/(p 2 - p1) = - Δe/Δp
(4)土的压缩模量: Es1-2=(1+e0)/a1-2
三、实验内容:
~
1、实验仪器、设备:环刀、百分表、砝码、杠杆装置、加压框架、天平、秒表、削土刀、浅盘、铝盒等
2、实验数据及结果
施加压力等级kPa施加压力后百分表读数
50
100
200
.
400
3、实验成果整理
试样初始高度H0= 20mm 试样天然重度γ=m3
土粒比重G s= 试样天然含水率w0=25%
试样初始孔隙比e0= 百分表初始读数h0=
四、实验结果分析与判定:
(1)根据实验结果,该土的压缩类别如何
土的压缩系数为,按土的压缩性分数规定,该为中压缩性土..。

土的压缩实验报告(一)

土的压缩实验报告(一)

土的压缩实验报告(一)土的压缩实验报告研究背景土壤作为地球上最基本的资源之一,其稳定性对于农业、建筑、环境等方面具有重要的影响。

因此,研究土壤的压缩性质具有重要的理论和实际意义。

实验目的通过实验,评估不同含水量对土壤压缩性质的影响,并探究土壤在不同含水量下的最大压缩模量。

实验步骤1.准备实验所需材料和仪器:土壤样本、水分测定仪、压缩试验仪等;2.从自然土壤中采集样品,并进行筛分,确保颗粒粒径在一致范围内;3.将土壤样本分成几份,分别加入不同量的水分,使其达到不同的含水量水平;4.分别测量不同含水量下的土壤水分含量,并记录数据;5.将土壤样本置于压缩试验仪中,并逐渐施加压力,记录下土壤样本在不同含水量下的最大压缩力;6.根据实验数据,计算不同含水量下的土壤压缩模量,并绘制相应趋势图。

实验结果与讨论实验结果显示,随着土壤含水量的增加,土壤的最大压缩力逐渐降低,并且不同含水量下的压缩模量也存在差异。

这可能是因为水分的存在改变了土壤颗粒之间的接触情况,使其更易于被压缩。

值得注意的是,在较高的含水量下,土壤的最大压缩力较低,这可能是由于水分填充土壤孔隙,导致土壤颗粒之间更加紧密,减少了压缩力的传递。

结论基于实验结果,可以得出以下结论:1.土壤含水量越高,其最大压缩力越低;2.不同含水量下土壤的压缩模量存在差异。

因此,在实际应用中,我们应该根据具体需求合理控制土壤的含水量,以实现最佳的压缩效果和土壤稳定性。

研究展望土壤的压缩性质对土壤工程和农业具有重要影响,然而本实验的研究还有一些不足之处,仍有进一步深入研究的空间。

例如,可以探究颗粒粒径对土壤压缩性质的影响,以及不同土壤类型在压缩过程中的差异。

未来的研究还可以结合实际工程和农业应用,进一步完善土壤压缩性质的评估标准和实验方法,提高土壤利用效率和保护土壤资源的可持续发展。

参考文献参考文献将列举于此处。

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如有其他需要,请告知。

3 土的压缩性及沉降

3 土的压缩性及沉降
0 t 砂土 饱和粘土 s
研究饱和粘土在一定
压力作用下的沉降随
时间变化的规律。
饱和粘土的渗透固结和太沙基一维固结理论
平均总沉降 (一)分层总和法; (二)规范法;(应力面积法)
(一)分层总和法----把土层分成许多薄层,分别计算 每个薄层的压缩变形量,最后叠加而成总 沉降。
假定:土层在自重压力作用下沉降早已完成;p 在荷载应力作用下,土层只产生垂直变形,无 侧向膨胀; a或Es 采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形 量; p k p 计算一定深度内的沉降量;(压缩层厚度)

E0
p
压缩层厚度hc的确定方法:
hc
自重应力qz 5 z (软弱地基 10 z )
z 0.2qz (软弱地基0.1qz )
建筑地基基础设计规范推荐方法
b
hc
Z
试算: 1)确定 hc ,计算 hc 深度范 围内的总变形量S 2)根据基础宽度b 确定 z (查表4-4),计算 z 厚 的土层变形量 S 要求满足 S 0.025 S 否则调整 hc 大小再验算
103 68.6 46.1 32.3 23.6 1
81.6 88.4
21.1 16.5
e1 e2 s h0 1 e1
粉土
建筑地基基础设计规范
_ _ p0 S s Si s [ zi i z(i 1) (i 1) ] i 1 Esi
土的压缩系数:
e a p
(m 2 / kN或kPa1 )
a 1-2
压缩曲线
压缩模量Es(kPa、MPa)与压缩系数a的关系:
E s1- 2
1 e0 a1 2
e1 e2 Cc 压缩指数Cc p2 lo g p1

土的压缩实验报告

土的压缩实验报告

土的压缩实验报告
实验目的,通过对土的压缩实验,观察土壤在不同压力下的变化规律,了解土壤的力学性质,为土壤工程设计提供依据。

实验材料和方法,本次实验使用的材料为常见的黏土土壤样品,实验仪器包括压力计、压实仪等。

首先,取一定质量的土壤样品放入压实仪中,然后施加不同的压力,记录土壤的变形情况。

实验过程中需要保持环境温度和湿度的稳定,以保证实验结果的准确性。

实验结果,经过实验,我们得到了如下结果,随着压力的增加,土壤密度逐渐增大,体积逐渐减小。

在一定范围内,土壤的变形呈线性关系,压力和压缩量成正比。

但是当压力超过一定阈值时,土壤的变形速度会急剧增加,形成压缩变形的临界点。

实验分析,土壤的压缩性是土壤力学性质的重要指标之一,对于土壤的工程设计和施工具有重要意义。

通过本次实验,我们可以清晰地了解到土壤在不同压力下的变形规律,为土壤工程设计提供了重要的参考依据。

同时,也为我们深入研究土壤的力学性质提供了实验数据和理论基础。

结论,通过本次实验,我们得出了以下结论,土壤在受到外部压力作用下会发生压缩变形,压力和压缩量呈正相关关系。

在实际工程中,需要根据土壤的压缩性能进行合理设计和施工,以确保工程的安全和稳定。

总结,本次实验不仅增加了我们对土壤力学性质的了解,也为土壤工程设计提供了重要的实验数据。

通过对土壤的压缩性进行研究,可以更好地指导工程实践,保障工程的质量和安全。

希望通过今后的实验研究,可以进一步深化对土壤力学性质的认识,为土壤工程领域的发展贡献力量。

以上就是本次土的压缩实验的报告内容,谢谢阅读!。

土的压缩性和土体变形

土的压缩性和土体变形
=1-12-2
土的泊松比, 一般0~0.5之 间
第二节 分层总和法计算地基最终沉降量
❖ 地基最终沉降量指地基变形稳定后基础底面的沉降量
1.基本假设
地基是均质、各向同性的半无限线性 变形体,可按弹性理论计算土中应力 在压力作用下,地基土不产生侧向变
为了弥补假定 所引起误差,取 基底中心点下的 附加应力进行计
❖ 2.压缩模量Es
土在侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值,或称为侧限 模量
Es
1 e1 a
说明:土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比, Es愈大, a
愈小,土的压缩性愈低
3.变形模量E0(补充教材内容)
土在无侧限条件下竖向压应力与竖向总应变的比值。
变形模量与压缩模 量之间关系
其中
E0 Es
相邻荷载对沉降量有较大的影响,在附加应力计算中应考虑 相邻荷载的作用
3.当建筑物基础埋置较深时,应考虑开挖基坑时地基土的回弹,建 筑物施工时又产生地基土再压缩的情况
回弹再压缩影响 的变形量
sc
c
n i1
E Pc ci(zi
izi1
) i1
式中:
计算深度取至基 坑底面以下5m, 当基坑底面在地 下水位以下时取 10m
一时刻,有效应力σ和孔隙水压力u之和始终
等于饱和土体的总应力σ
饱和土体有
效应力原理
u
❖ 二、土的单向渗透固结理论
p 在可压缩层厚度为H的饱和
σz
uz 有效应力原理
土层上面施加无限均布荷载
p,土中附加应力沿深度均
pzuz 匀分布,土层只在竖直方向
发生渗透和变形
H
岩层 u0=p u0起始孔隙水压力

《土力学》土的固结压缩试验

《土力学》土的固结压缩试验

《土力学》土的固结压缩试验一、试验目的测定试样在侧限与轴向排水条件下的压缩变形△h和荷载P的关系,以便计算土的单位沉降量S1、压缩系数a v和压缩模量E s等。

二、试验原理土的压缩性主要是由于孔隙体积减少而引起的。

在饱和土中,水具有流动性,在外力作用下沿着土中孔隙排出,从而引起土体积减少而发生压缩,试验时由于金属环刀及刚性护环所限,土样在压力作用下只能在竖向产生压缩,而不可能产生侧向变形,故称为侧限压缩。

固结试验通常只用于粘性土,由于砂土的固结性较小,且压缩过程需时也很短,故一般不在实验室里进行砂土的固结试验。

固结试验可根据工程要求用原状土或制备成所需要状态的扰动土。

可采用常速法或快速法。

本实验主要采用非饱和的扰动土样,并按常速法步骤进行,但为了能在实验课的规定时间内完成实验,所以要缩短加荷间隔时间(具体时间间隔由实验室决定)。

三、仪器设备1.固结仪:如图4所示。

2.量表:量程10mm,最小分度0.01mm。

3.其它:刮土刀、电子天平、秒表、称量盒等。

四、操作步骤1. 根据工程需要,切取原状土样或由实验室提供制备好的扰动土样一块。

2. 用固结环刀(内径61.8或79.8毫米,高20毫米)按密度试验方法切取试样,并取土留作测含水率。

如系原状土样,切土的方向与自然地层中的上下方向一致。

然后称环刀和试样总质量,扣除环刀质量后即得湿试样质量,计算出土的密度(ρ)。

3. 用切取试样时修下的土测定含水率(ω),平行测定,取算术平均值。

4. 在固结仪容器底座内,顺次放上一块较大的洁净而湿润的透水石和滤纸各一,将切取的试样连同环刀一起(环刀刀口向下)放在透水石和滤纸上,再在试样上按图依次放上护环以及试样面积相同的洁净而湿润的滤纸和透水石各一,加上传压板和钢珠。

安装好后待用。

5.检查加压设备是否灵敏,将手轮顺时针方向旋转,使升降杆上升至顶点,再逆时针方向旋转3~5转。

转动杠杆上的平衡锤使杠杆上的水准器对中(即杠杆取于水平)。

土的压缩与沉降—计算土的压缩性指标(工程岩土课件)

土的压缩与沉降—计算土的压缩性指标(工程岩土课件)
1-承压板 2-千斤顶 3-百分表 4-平台 5-支墩 6-堆载
二、现场载荷试验
(1)压密阶段 (2)局部剪切阶段 (3)破坏阶段
(1)压密阶段。相当于曲线0 点至pcr段。关系接近直线,此 阶段变形主要是土的孔隙体积被 压缩而引起土粒垂直方向为主的 位移,称为压密变形。
(2)局部剪切阶段。相当于直线pcr至 pu段,此时直线不再是直线关系,而是 曲线。此阶段变形在压密变形的同时, 地基土中局部区域肥肉剪应力超过土的 抗剪强度,而引起土粒之间相互错动的 位移称为剪切变形,也称塑性变形。
e-lgp曲线确定压缩指数
压力增量的大小而异,而后者在较高的压力
范围内却是常量,不随压力而变。 (F)
e e
e e
C
1
2
1
2
c lg p lg p
2
1
p lg 2
p
1
3、压缩模量
压缩模量:土体在完全侧限(无 侧限膨胀)的条件下,竖向应力增量 与竖向应变增量的比值。
(G) (H) (I) (J)
(3)破坏阶段。塑性变形区的不断发 展,导致地基稳定性的降低,而且趋于 完全破坏阶段。即超过pu之后的那一段 曲线。地基达到完全破坏时的荷载,称 为地基的极限荷载。
利用载荷试验的结果曲线,还可以计算出变形模量。
• 载荷试验一般只适宜在地表下不深处进行。如果要测定地下 较深处土层的压缩性指标,可以做旁压试验。
孔隙中水和气体有一部分被挤出,土的 颗粒相互靠拢使孔隙体积减小。
为研究土的压缩性,通常将土的压缩变形分为有侧限压缩 和无侧限压缩。
(1)有侧限压缩(无侧胀压缩):受压土的周围受到限制, 受压过程中基本上不能向侧面膨胀,只能发生垂直方向变形。

土的压缩试验及各类指标

土的压缩试验及各类指标

(1) 土体的变形是由可恢复的弹
性变形和不可恢复的塑性变形
两部份组成
(2) 回 弹 曲 线 和 再 压 线 曲 线 构 成 一迴滞环,土体不是完全弹性
体的又一表征;
(3) 回 弹 和 再 压 缩 曲 线 比 压 缩 曲 线平缓得多。
(4)当再加荷时的压力超过b点, 再压缩曲线就趋于初始压缩曲
线的延长线。
A
7
•施加荷载,静置至变形稳定 •逐级加大荷载
试验结果:
P
Se
e0
p2
p1
t
e1 e2 s2
s3
s1
e3
t
测定: 轴向应力 轴向变形
A
百分表
透水石
传压板 水槽 环刀 内环
试样
8
A
9
试验资料处理:
设Vs=1, 由三相图可得:
施加/前试件中的固体体积Vs:
1
Vs
1e0
H0 A
(a)
e
e0 e
孔隙
1/mv
1
A
17
(2)、e ~lgP 曲线
e~P 曲线缺点:压力区间较小
e
0.9 0.8
特点:有一段较长的直线段
0.7
0.6
100
1000 lgP
A
18
(2)、e ~ lgP 曲线
对直线段:
e
1
0.9
Cc
Cc
e (lg ')
0.8
0.7
压缩指数
0.6
压缩指数的单位问题
100
1000 lgP
A
19
1.0
0.9
0.8 e '
0.7

土的压缩试验及各类指标

土的压缩试验及各类指标

一般研究土中某点由原来的自重应力p1增加到外荷作用下的土中应力p2 (自重应力与附加应力之和)这一压力间隔所表征的压缩性时,土的压缩性可用割线斜率代替。
P
0
100
200
300
400
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
e
a1-2常用作比较土的压缩性大小
土的类别
a1-2 (MPa-1)
高压缩性土
≥0.5
中压缩性土
2、变形模量:无侧限条件下
ΔσZ
εZ
线弹性体
加载
E
1
单位:KPa ,MPa
Δσ
ε
εp
εe
卸载
变形模量又分为: 切线变形模量Et 割线变形模量Ese 初始变形模量Ei
割线
变形模量:E
(对土体而言)
弹性模量:E
(对弹性材料而言)
变形模量与弹性模量的关系:
泊松比:
02.
elgp曲线、 elnp曲线。
(1)e – P 曲线
0
100
200
300
400
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
e
P
压缩系数:曲线上任一点的切线斜率
0
100
200
300
400
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
e
Kpa-1,Mpa-1
压缩性不同的土,其压缩曲线的形状是不一样的。曲线愈陡,说明随着压力的增加,土孔隙比的减小愈显著,因而土的压缩性愈高。
pcr
pu
S
荷载沉降曲线
P-S曲线分析:
1、o-a段:压密弹性变形阶段 2、a-b段:塑性变形(局部剪切)阶段 3、b-c段:破坏阶段

土压缩试验报告

土压缩试验报告

土压缩试验报告1. 实验目的本实验的目的是通过对土壤的压缩试验,了解土壤的压缩性能,探究其压缩特性,并得出压缩指标参数。

2. 实验原理土壤的压缩试验是通过将一定数量的土壤样品放入压缩机中,施加一定的压力使其发生压缩变形,以观察土壤的压缩性能。

在实验中,我们使用了常见的固结仪进行土壤压缩试验。

实验中所使用的固结仪主要包括沉孔器、压力计、径向应变测量装置、位置标定仪等。

首先,通过沉孔器将采集到的土壤样品装入,并按照一定的装填密度进行填充。

接下来,开始施加压力,通过压力计测量施加的压力大小。

在土壤发生压缩变形的过程中,通过径向应变测量装置对土壤的变形进行监测,并使用位置标定仪对土壤的压缩高度进行测量。

3. 实验步骤3.1 样品制备首先,根据实验需要采集土壤样品,并将其经过筛网筛除大颗粒杂质。

然后,按照一定的质量比例调配出适量的试验样品。

3.2 沉孔器装填将调配好的试验样品用沉孔器装填,按照设定的装填密度进行填充,然后用杆压实土壤,以使得试验样品达到一定的密实度。

3.3 施加压力将装有土壤样品的沉孔器放入固结仪中,并施加开始压力。

在实验过程中,逐步增加压力,记录施加的压力与对应的时间。

3.4 土壤变形测量通过径向应变测量装置对土壤的径向应变进行实时监测,并记录下相应的变形数据。

同时,使用位置标定仪对土壤的压缩高度进行测量,并记录下每次压力增加后对应的压缩高度。

3.5 压缩指标计算根据实验所记录的数据,对土壤的压缩指标进行计算,包括土壤的压缩模量、压缩指数等。

4. 实验结果与分析通过对实验数据的处理和分析,得出了土壤的压缩指标结果。

根据实验所得数据,绘制压缩曲线。

根据曲线的拐点确定压缩模数,通过计算得出土壤的压缩模量为XXX MPa。

根据曲线的斜率确定压缩指数,通过计算得出土壤的压缩指数为XXX。

5. 结论通过本次土压缩试验,得出了土壤的压缩性能及压缩指标参数。

实验结果表明,本次采集的土壤样品具有一定的压缩性,且其压缩模量和压缩指数具有一定的数值特征。

土的压缩性试验(土工技术课件)

土的压缩性试验(土工技术课件)

室内击实试验原理与方法
3 最大干密度与最优含水量的影响因素
1. 土体击(压)实的目的
土的击(压)实是在一定的击实功 作用下,土颗克服粒间阻力产生位 移,土粒重新排列,使土中孔隙减 小密实度增加的过程;理论上,在 某一含水量下将土压到最密,就是 将土中所有的气体从孔隙中赶走, 使土体达到饱和。
击实手段:夯打、碾压、振动等
思考: 理论上完全饱和线如何绘制?
ρd
击数
40
30
20
Sr 80%
d
dsw
1 e
Sr
d s
e
0
ω
3. 最大干密度与最优含水量的影响因素
土类和级配的影响:
土的级配对土的压实性影响很大。级配良好的土,易于压实,级配不良的土,不易压实。
在相同击实功能下,粘性土粘粒含量愈高或塑性指数愈大,压实愈困难,最大干密度愈小, 最优含水率愈大;粗粒含量多、级配好的土,最大干密度较大,最优含水率较小。
ρd
无粘性土在实际填筑中,通常要不 断洒水使其在较高的含水量下压实。
0
无粘性土的击实曲线
无粘性土在干燥或洒水饱和状态下,采用振动 击实效果较好,其密实程度用相对密实度来衡量;饱 和无粘性土当相对密实度大于0.7~0.75时,是力学 ω 性质的转折点,强度明显增加,变形显著减小。
土的压缩性
目录
1
土的压缩性概念
2
土体压缩的实质
1. 土的压缩性概念
土的压缩性: 是指土在压力作用下体积缩小的特性
土压缩量的组成:
固体颗粒的压缩 土中水的压缩 空气的排出 水的排出
占总压缩量的1/400不到,忽略 压缩量主要组成部分
1. 土的压缩性概念

最新土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)

最新土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)

土的经验参数(物理指标、压缩、变形模量、剪切强度)有关土的经验参数一、原状土物理性质指标变化范围原状土物理性质指标变化范围,见表3-3-28。

注:粘砂土3<I p≤7;砂粘土 7<I p≤17二、土的平均物理、力学性质指标,见表3-3-29。

土的平均物理、力学性质指标,见表3-3-29。

注:①平均比重采取:砂——2.66;粘砂土——2.70;砂粘土——2.71;粘土——2.74;②粗砂和中砂的E 0值适用于不均匀系数C u = = 3者,当C u >5时应按表中所列值减少 。

C u为中间值时E 0 值按内插法确定;③对于地基稳定计算,采用人摩擦角φ的计算值低于标准值2°。

1060d d 32三、土的压缩模量一般范围值土的压缩模量一般范围值,见表3-3-3-。

注:砂粘土7<I p≤7;粘土I p>17四、粘性土剪强度参考值粘性土抗剪强度参考值,见表3-3-31。

注:粘砂土3<I p≤7;砂粘土7<I p≤7;粘土I p>17五、土的侧压力系数(ξ)和泊松比(u)参考值注:粘土I p>17;粉质粘土10<I p≤17;I p≤10五、变形模量于压缩模量的关系变形模量E0是指土体在无侧限条件下应力与应变之比,其中的应变包含弹性应变和塑性应变两部分。

因此,变形模量较弹性模量E小,通常在土与基础的共同作用分析中用变形模量E。

变形模量一般是通过现场载荷试验确定,一些地方通过静力触探、标贯试验与变形模量建立了经验公式。

压缩模量Es是在侧限条件下应力与应变的比值,是通过室内试验获取的参数。

两者的关系:对于软土E0近似等于Es;较硬土层,E0=βEs,β=2~8,土愈坚硬,倍数愈大。

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第二节 研究土压缩性的试验及指标
一、室内侧限压缩试验及压缩模量
土的压缩性是指在压力作用下体积压缩小的性能。

从理论上,土的压缩变形可能是:(1)土粒本身的压缩变形;(2)孔隙中不同形态的水和气体的压缩变形;(3)孔隙中水和气体有一部分被挤出,土的颗粒相互靠拢使孔隙体积减小。

土的固结——土体在压力作用下其压缩量随时间增长的过程。

侧限压缩试验分为:(1)慢速压缩试验法;(2)快速压缩试验法
侧限——限制土样侧向变形,通过金属环刀来实现。

试验目的——研究测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力,或孔隙比和压力的关系,变形和时间的关系,以便计算土的各项压缩指标。

试验设备——固结仪。

(一)e -p 曲线及有关指标
要绘制e -p 曲线,就必须求出各级压力作用下的孔
隙比——e 。

如何求e ?看示意图:
设试样截面积为A ,压缩前孔隙体积为0v V ,土粒体积为0s V ,土样高度为0H ,孔隙比为0e (已测出)。

压缩稳定后的孔隙体积为v V ,土粒体积为s V ,土样高度为H H H ∆-='0,孔隙比为e ,H Λ为某级压力下样式高度变化(可以测出)。

依侧限压缩试验原理可知:土样压缩前后试样截面积A 不变,s s V V =0,则有:
e H H e H +Λ-+=11000
则可得:)1(00
0e H H e e +Λ-= 利用上式计算各级荷载P 作用下达到的稳定孔隙比e ,可绘制如图4-3所示的e -p 曲线,该曲线亦被称为压缩曲线。

1、压缩系数α
dp
de -=α α——压缩系数,MP a -1,负号表e 随P 的增长而减小。

当压力变化范围不大时,土的压缩曲线可近似用图4-4中的M 1M 2割线代替。

1
221p p e e p e --=∆∆-=α P 1——增压前使试样压缩稳定的压力强度,一般指地基中某深处土中原有的竖向自重应 力,kPa ;
P 2——增压后使试样所受的压力强度,一般为地基某深处自重应力与附加应力之和, kPa ;
e 1 、e 2 ——分别为增压前后在P 1 、P 2 作用下压缩稳定时的孔隙比。

【讨论】土的压缩系数是唯一的吗?
在用分层总和法计算地基沉降量时:
P 1=cz σ−−−−→−曲线
-查p e e 1
P 2=z cz σσ+−−−−→−曲线-查p e e 2
压缩系数a 是表征土的压缩性的重要指标之一。

压缩系数越大,表明土的压缩性越大。

为方便与应用和比较,《建筑地基基础设计规范》提出用P 1=100 kPa 、P 2=200 kPa 时相对应的压缩系数α1-2来评价土的压缩性,具体规定为: 21-α<时≤0.1MPa -1,为低压缩性土;
0.1MPa -1≤21-α <0.5MPa -
1 时,为中压缩性土; 21-α≥0.5MPa -1 时,为高压缩性土。

常规试验中,一般按P =50kPa 、100 kPa 、200 kPa 、400 kPa 四级加荷,测定各级压力下的稳定变形量H ∆ ,然后计算相应的孔隙比e 。

压缩曲线⎪⎩
⎪⎨⎧—压缩性低。

—平缓著。

土的孔隙比减少得愈显量作用下,—说明在相同的压力增—越陡 2.压缩模量s E
⎪⎪⎪⎪⎭
⎪⎪⎪⎪⎬⎫+=+∆∆=∆==ασεσ1111e e e p E p E s z z z s -- E S 与α成反比。

即E S 愈大,α愈小,土体的压缩性愈低。

(二) 土的侧限回弹曲线和再压缩曲线
(三)室内压缩试验p e lg -曲线及有关指标
1、压缩指数、回弹指数 压缩指数1
2lg 1lg 2lg 21p p c e p p e e C ∆-=--= 缷载段和再压缩段的平均斜率称为回弹指数或再压缩指数e C ,且c e C C <
2、前期固结压力c p
根据室内大量试验资料证明:室内压缩曲线开始弯曲平缓,随着压力增大明显下弯,当压力接近c p 时,曲线急剧变陡,并随压力的增长近似直线向下延伸。

这个弯点就是土层历史上所曾经承受过的最大的固结压力,也就是土体在固结过程中所受的最大有效应力,称为前期固结压力。

确定c p 的常用方法是卡萨格兰德(1936年)提出的经验作图法,其步骤如下:
(1)从室内e~lgp 压缩曲线上找出曲率最大点A 点;
(2)过A 点作水平线A 1,和切线A 2;
(3)作水平线A 1与切线A 2所夹角的平分线A 3;
(4)作e~lgp 曲线直线段的向上延长交A 3于B 点,则B 点的横坐标即为所求的先期固结应力c p 。

固结应力就是使土体产生固结或压缩的应力。

就地基土层来说,该应力主要有两种:一种是土的自重应力,另一种是由外荷引起的附加应力
对于饱和的新沉积的土或人工填土,起初土颗粒尚处于悬浮状态,土的自重应力由孔隙水承担,有效应力为0,随着时间的推移,土在自重作用下逐渐固结,最后自重应力全部转
化为有效应力,故这类土的自重应力就是固结应力。

但对大多数天然土层来说,由于经受了漫长的地质年代,在自重作用下已完全固结,此时自重应力已不再引起土层压缩,能进一步使土层产生固结,只有外加荷载引起的附加应力,故此时的固结应力指附加应力。

前期固结应力:天然土层在形成历史上沉积,固结过程中受到过的最大固结应力称为先期固结应力,用c p 表示。

超固结比(Ocr ):先期固结应力和现在所受的固结应力之比即0p p c OCR =
,根据OCR
值可将土层分为正常固结土,超固结土和欠固结土。

OCR =1,即先期固结应力等于现有的固结应力,正常固结土
OCR 大于1,即先期固结力大于现有的固结应力,超固结土
OCR 小于1,即先期固结力小于现有的固结应力,欠固结土。

考虑应力历史对土层压缩性的影响,必须解决(1)判定土层的固结属正常固结、超固结、欠固结(2)反映现场土层实际的压缩曲线,其可行办法为:通过现场取样,由室内压缩曲线的特征建立室内压缩曲线与现场压缩曲线的关系,从而以室内压缩曲线推求现场压缩曲线。

(四)原位压缩p e lg -曲线及有关指标
室内压缩试验的结果发现,无论试样扰动如何,当压力增大时,曲线都近于直线段,且大都经过0.42e 0点(e 0——试样的原位孔隙比)。

由室内压缩曲线加以修正求得现场土层的压缩曲线的方法:
由现场取样时确定试样的原位孔隙比e 0及固结应力(即有效覆盖应力)了;
由室内压缩曲线求出土层的Pc ,
(1) 对于正常固结土:当P 0(现有固结力)=Pc 时(正常固结土)
⑴作0e e =水平线交c p p =lg 线于E 点,E 点坐标为(c p ,e 0)
⑵作e=0.42e 0水平线交室内压缩曲线直线段于D 点
⑶连接ED 直线段,即为现场压缩曲线;ED 直线段的斜率——压缩指数Cc 。

(2)对于超固结土:当P 0<P C 时(超固结土)
在取样前已产生了回弹例如沉积剥蚀等,在建筑物荷载作用下,应属于再压缩过程。

⑴作e=e 0平行线交0lg lg p p =线于F 点,F 点坐标为(0p ,e 0)
⑵自F 点作平行线于室内回弹再缩曲线的平行线交pc p =lg 线于E 点。

⑶作042.0e e =平行线交室内压缩曲线直线段于D 点。

⑷连接FE ,ED 直线段
现场压缩曲线就是由FE 段和ED 段直线所组成。

相应于FE 段、ED 段直线的斜率分别用e C 、cf C 表示。

(3)对于欠固结土:当P 0>P C 的欠固结图
它的现场压缩曲线的推求方法类似于正常固结土。

二、现场载荷试验及变形模量
1、载荷试验
2、变形模量0E
变形模量←——由现场静载荷试验测定。

表示土在侧向自由变形条件下竖向压应力与竖向总应力之比。

三、弹性模量及试验测定
一般通过三轴仪进行三轴重复压缩试验获得。

四、关于三种模量的讨论
1、压缩模量s E
是根据室内侧限压缩试验得到的,它的定义是土在完全侧限的条件下,竖向正应力与相应的变形稳定情况下正应力的比值。

2、变形模量0E
是根据现场载荷试验得到的,指土在侧向自由膨胀条件下正应力与相应的正应变的比值。

3、弹性模量d E
分为静力法和动力法。

E 0=βE S
μ
μβ--=1212 β——与土的泊松比μ有关的系数。

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