土力學(xué)：土的壓縮性課件

1土的壓縮性基本要求：掌握室內(nèi)固結(jié)試驗e-p曲線和e-lgp曲線測定土體的壓縮指標，應(yīng)力歷史對土的壓縮性的影響；熟悉現(xiàn)場載荷試驗測土的變形模量；了解室內(nèi)三軸試驗測土體的變形模量。1土的壓縮性基本要求：2022/11/52本章內(nèi)容5.1概述5.2固結(jié)試驗及壓縮指標5.3應(yīng)力歷史對土的壓縮性的影響5.4土的變形模量5.5土的彈性模量2022/11/12本章內(nèi)容5.1概述2022/11/535.1概述1、土具有壓縮性；（1）水的壓縮；（2）土顆粒的壓縮；（3）孔隙體積的減小。前兩項可忽略不計。對于飽和土，壓縮即孔隙體積減小，完全是由孔隙水排出土體引起的。3、固結(jié)；2、土體壓縮性構(gòu)成：4、壓縮性指標（室內(nèi)與原位測試）2022/11/135.1概述1、土具有壓縮性；（1）水2022/11/545.2固結(jié)試驗及壓縮性指標5.2.1固結(jié)試驗和壓縮曲線（1）固結(jié)試驗過程側(cè)限，分級加荷，測定壓縮穩(wěn)定后的孔隙比。土樣（2）推導(dǎo)設(shè)初始壓力、高度為、孔隙比為，；在作用下壓縮穩(wěn)定后的高度為，孔隙比為，不變。穩(wěn)定壓縮量為。根據(jù)壓縮前后的截面各不變，有：2022/11/145.2固結(jié)試驗及壓縮性指標5.2.12022/11/55（3）成果表示繪制曲線e-p和e-lgp曲線根據(jù)曲線陡緩可判別壓縮性的高低。2022/11/15（3）成果表示繪制曲線e-p和e-lg2022/11/565.2.2壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)1、壓縮系數(shù)

為壓縮系數(shù)，。用評價土的壓縮性的大小。（0.1~0.5）2、壓縮指數(shù)（0.2~0.4）2022/11/165.2.2壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)1、壓縮2022/11/575.2.3壓縮模量和體積壓縮系數(shù)1、壓縮模量

定義：土在側(cè)限條件下，應(yīng)力增量與相應(yīng)應(yīng)變的比值。2、壓縮模量與壓縮系數(shù)、體積壓縮系數(shù)

物理意義：單位荷載（附加應(yīng)力）作用下引起的土體應(yīng)變?？偨Y(jié)4個壓縮指標。（4~15）2022/11/175.2.3壓縮模量和體積壓縮系數(shù)1、2022/11/583、側(cè)限壓縮變形量5.2.4回彈曲線與再壓縮曲線回彈曲線、再壓縮曲線。彈性變形和塑性變形的概念。

2022/11/183、側(cè)限壓縮變形量5.2.4回彈曲線2022/11/595.3應(yīng)力歷史對壓縮性的影響5.3.1沉積土的應(yīng)力歷史（1）前期固結(jié)壓力

歷史上經(jīng)受過的最大豎向有效應(yīng)力。

(2)超固結(jié)比(3)卡薩格蘭德法確定前期固結(jié)壓力利用OCR將土分為三種不同的狀態(tài)。尤其注意對欠固結(jié)土的解釋。其中，為現(xiàn)有覆蓋土重。2022/11/195.3應(yīng)力歷史對壓縮性的影響5.3.2022/11/5105.3.2現(xiàn)場原始壓縮曲線及壓縮指標壓縮指數(shù)與回彈指數(shù)正常固結(jié)土

超固結(jié)土

2022/11/1105.3.2現(xiàn)場原始壓縮曲線及壓縮指2022/11/5113.3變形模量（現(xiàn)場）5.4.1淺層平板載荷試驗及變形模量變形模量的概念（1）試驗過程；（2）試驗結(jié)果p-s曲線；均布荷載下的地表彈性沉降

故通過現(xiàn)場載荷試驗確定變形模量

（3）計算：堆重承壓板百分表千斤頂鋼梁木垛關(guān)于及的說明。2022/11/1113.3變形模量（現(xiàn)場）5.4.1淺2022/11/5125.4.2深層平板載荷試驗及變形模量式中與分別為與承壓板深度和土的泊松比有關(guān)的修正系數(shù)。5.4.3旁壓試驗及變形模量（旁壓模量）2022/11/1125.4.2深層平板載荷試驗及變形模2022/11/5135.4.4變形模量與壓縮模量的關(guān)系壓縮模量為側(cè)限條件下的應(yīng)力（增量）與應(yīng)變之比：

由于無側(cè)向膨脹，根據(jù)廣義虎克定律可得：

為在無側(cè)限條件下，土體的應(yīng)力（增量）與應(yīng)變之比，根據(jù)廣義虎克定律，有：因此

一般是的幾倍，土越硬倍數(shù)越大，軟土則接近此關(guān)系。2022/11/1135.4.4變形模量與壓縮模量的關(guān)系2022/11/5145.5土的彈性模量彈性模量定義為無側(cè)限條件下壓縮，應(yīng)力與彈性應(yīng)變之比。

（1）通過卸荷再加荷試驗確定（2）或者與土的不排水三軸壓縮試驗相聯(lián)系：

－不排水壓縮試驗土樣破壞時的主應(yīng)力差。

2022/11/1145.5土的彈性模量彈性模量2022/11/5152022/11/11516土的壓縮性基本要求：掌握室內(nèi)固結(jié)試驗e-p曲線和e-lgp曲線測定土體的壓縮指標，應(yīng)力歷史對土的壓縮性的影響；熟悉現(xiàn)場載荷試驗測土的變形模量；了解室內(nèi)三軸試驗測土體的變形模量。1土的壓縮性基本要求：2022/11/517本章內(nèi)容5.1概述5.2固結(jié)試驗及壓縮指標5.3應(yīng)力歷史對土的壓縮性的影響5.4土的變形模量5.5土的彈性模量2022/11/12本章內(nèi)容5.1概述2022/11/5185.1概述1、土具有壓縮性；（1）水的壓縮；（2）土顆粒的壓縮；（3）孔隙體積的減小。前兩項可忽略不計。對于飽和土，壓縮即孔隙體積減小，完全是由孔隙水排出土體引起的。3、固結(jié)；2、土體壓縮性構(gòu)成：4、壓縮性指標（室內(nèi)與原位測試）2022/11/135.1概述1、土具有壓縮性；（1）水2022/11/5195.2固結(jié)試驗及壓縮性指標5.2.1固結(jié)試驗和壓縮曲線（1）固結(jié)試驗過程側(cè)限，分級加荷，測定壓縮穩(wěn)定后的孔隙比。土樣（2）推導(dǎo)設(shè)初始壓力、高度為、孔隙比為，；在作用下壓縮穩(wěn)定后的高度為，孔隙比為，不變。穩(wěn)定壓縮量為。根據(jù)壓縮前后的截面各不變，有：2022/11/145.2固結(jié)試驗及壓縮性指標5.2.12022/11/520（3）成果表示繪制曲線e-p和e-lgp曲線根據(jù)曲線陡緩可判別壓縮性的高低。2022/11/15（3）成果表示繪制曲線e-p和e-lg2022/11/5215.2.2壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)1、壓縮系數(shù)

為壓縮系數(shù)，。用評價土的壓縮性的大小。（0.1~0.5）2、壓縮指數(shù)（0.2~0.4）2022/11/165.2.2壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)1、壓縮2022/11/5225.2.3壓縮模量和體積壓縮系數(shù)1、壓縮模量

定義：土在側(cè)限條件下，應(yīng)力增量與相應(yīng)應(yīng)變的比值。2、壓縮模量與壓縮系數(shù)、體積壓縮系數(shù)

物理意義：單位荷載（附加應(yīng)力）作用下引起的土體應(yīng)變?？偨Y(jié)4個壓縮指標。（4~15）2022/11/175.2.3壓縮模量和體積壓縮系數(shù)1、2022/11/5233、側(cè)限壓縮變形量5.2.4回彈曲線與再壓縮曲線回彈曲線、再壓縮曲線。彈性變形和塑性變形的概念。

2022/11/183、側(cè)限壓縮變形量5.2.4回彈曲線2022/11/5245.3應(yīng)力歷史對壓縮性的影響5.3.1沉積土的應(yīng)力歷史（1）前期固結(jié)壓力

歷史上經(jīng)受過的最大豎向有效應(yīng)力。

(2)超固結(jié)比(3)卡薩格蘭德法確定前期固結(jié)壓力利用OCR將土分為三種不同的狀態(tài)。尤其注意對欠固結(jié)土的解釋。其中，為現(xiàn)有覆蓋土重。2022/11/195.3應(yīng)力歷史對壓縮性的影響5.3.2022/11/5255.3.2現(xiàn)場原始壓縮曲線及壓縮指標壓縮指數(shù)與回彈指數(shù)正常固結(jié)土

超固結(jié)土

2022/11/1105.3.2現(xiàn)場原始壓縮曲線及壓縮指2022/11/5263.3變形模量（現(xiàn)場）5.4.1淺層平板載荷試驗及變形模量變形模量的概念（1）試驗過程；（2）試驗結(jié)果p-s曲線；均布荷載下的地表彈性沉降

故通過現(xiàn)場載荷試驗確定變形模量

（3）計算：堆重承壓板百分表千斤頂鋼梁木垛關(guān)于及的說明。2022/11/1113.3變形模量（現(xiàn)場）5.4.1淺2022/11/5275.4.2深層平板載荷試驗及變形模量式中與分別為與承壓板深度和土的泊松比有關(guān)的修正系數(shù)。5.4.3旁壓試驗及變形模量（旁壓模量）2022/11/1125.4.2深層平板載荷試驗及變形模2022/11/5285.4.4變形模量與壓縮模量的關(guān)系壓縮模量為側(cè)限條件下的應(yīng)力（增量）與應(yīng)變之比：

由于無側(cè)向膨脹，根據(jù)廣義虎克定律可得：

為在無側(cè)限條件下，土體的應(yīng)力（增量）與應(yīng)變之比，根據(jù)廣義虎克定律，有：因此

一般是的幾倍，土越硬倍數(shù)越大，軟土則接近此關(guān)系。2022/11/1135.