5第五章-土的压缩性

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1、5土的压缩性5土的压缩性——基本概念土的变形土在自重应力或附加应力作用下，地基土将产生附加变形体积变形和形状变形体积变形通常表现为体积缩小土的压缩性——土在外力作用下体积缩小的变形特性土的变形(压缩性)主要体现在：固体颗粒的压缩：颗粒间产生相对移动，重新排列并互相挤密孔隙水和孔隙气体的压缩，孔隙气体的溶解孔隙水和孔隙气体的排出——土的压密、土的固结5土的压缩性——基本概念土的压缩性主要特点(1)土的压缩性主要根源：孔隙体积减少纯水弹模约2×106kPa，固体颗粒弹模9×l07kPa，土粒本身和孔隙水压缩量，在工程压力(100～600kPa，在高压条件下？)范围内，不到土体

2、总压缩量1/400，可略通常假设“孔隙水与土颗粒不可压缩”土体压缩主要来自土中孔隙水和孔隙气体的排出(2)孔隙水排出而引起的压缩对于饱和粘土需要时间——土的固结孔隙中水和气体向外排出要有一个时间过程——压缩性的时效特征5土的压缩性——基本概念土的压缩试验与压缩性指标（1）反映土的压缩性指标1）压缩系数(a)——直角坐标系统，压缩曲线上任意两点割线的斜率2）压缩指数(C)——e~lgp坐标系统，压缩曲线上直线斜率c3）压缩模量(E)——侧限条件下，竖向应力增量与应变增量比值s4）体积压缩系数(m)——压缩模量的倒数v5）变形模量(E)——无侧向约束条件下，竖向应力与竖向应变比值05

3、土的压缩性——基本概念（2）一般常用侧限条件下的室内压缩试验测定压缩性指标室内压缩试验：固结试验，是研究土压缩性最基本方法现场载荷试验：在工程现场通过千斤顶逐级对置于地基土上的载荷板施加荷载，观测记录沉降随时间的发展以及稳定时的沉降量s，并绘制成p-s曲线，即获得地基土载荷试验结果5土的压缩性——侧限压缩试验侧限压缩试验侧限压缩试验(亦称固结试验)：侧限——使土样在竖向压力作用下只能发生竖向变形，而无侧向变形；天然状态土在自重应力作用下的压缩性，自然界广阔土层上作用大面积均布荷载等试验装置：侧限压缩仪试验条件：将切有土样的环刀置于刚性护环中，由于环刀及护环限制，在竖向力作用下

4、土样只发生竖向变形。上下透水石是土样受压后排水的两界面5土的压缩性——侧限压缩试验试验与测试：室通过刚性板将竖向力施加给土样内百分表测定各级压力作用下土样高度稳定压缩值(压缩量)试将压缩量换算成每级荷载后土样孔隙比e验装试验加荷：置常规压缩试验通过逐级加荷进行试验固分级加荷量p：50kPa、100kPa、200kPa、结300kPa、400kPa仪试验结果：土的压缩是由于孔隙体积减小，所以土的变形常用孔隙比ｅ表示5土的压缩性——侧限压缩试验孔隙比计算shhs00ee(1e)00或h1e1e005土的压缩性——侧限压缩试验侧限压缩试验——压缩曲线eeM1Mee1e

5、e1eee11212aCcppplgplgp21e21eM2Mee222pppppp1212P(lg)e-p曲线确定压缩系数e-lgp曲线确定压缩指数5土的压缩性——侧限压缩试验实验压缩曲线5土的压缩性——压缩指标压缩系数a曲线上任意两点割线的斜率式中负号表示随着压力p增加，e逐渐减少土的压缩性不同——压缩曲线形状不同曲线愈陡——随压力增加，土孔隙比减小愈显著，土的压缩性愈高自重应力p1外荷作用土中的应力p2(自重与附加应力之和)为便于应用和比较，常用压力由p1a<0.1MPa-1时，低压缩性土1-2＝100kPa增到p2＝200kPa时所得0.1

6、<0.5MPa-1时，中压缩性土1-2压缩系数a1-2来评定土的压缩性：a>0.5MPa-1时，高压缩性土1-25土的压缩性——压缩指标压缩指数Cce~lgp坐标系统曲线上直线的斜率，即：压缩指数C：c——无量纲——与压缩系数a一样，反映土的压缩性与压缩系数比较——压缩系数a：随所取的初始压力及压力增量的大小而异——压缩指数C：在较高压力范围内是常量，不随压力而变c压缩指数C：C值越大，土的压缩性越高cc5土的压缩性——压缩指标压缩模量Es完全侧限条件下，竖向应力增量与应变增量比值体积压缩系数mvm=1/E(倒数)，表示单位压应力vs变化引起的单位体积变化，MPa-15土的压缩性

7、——压缩指标回弹曲线和再压缩曲线回弹指数Ce再压缩曲线特征：卸载段和再加载段的平均斜率，C<