土力學(xué)原理-土的壓縮性（土力學(xué)課件）

任務(wù)7土的壓縮性要容內(nèi)主概述土的壓縮性室內(nèi)測試方法土的壓縮性原位測試123教學(xué)目標(biāo)1.知道土的壓縮特性；2.學(xué)會土的壓縮性室內(nèi)測試方法；3.知道土的壓縮性原位測試。土的壓縮特性；土的壓縮性室內(nèi)測試方法；土的壓縮性原位測試。土的壓縮性原位測試。

重點(diǎn)難點(diǎn)7.1土的壓縮性室內(nèi)測試方法習(xí)容內(nèi)學(xué)概述土的壓縮性室內(nèi)測試方法土的壓縮性指標(biāo)123案例4一、概述建筑物通過它的基礎(chǔ)將荷載傳給地基以后，在地基土中將產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形，從而引起建筑物基礎(chǔ)的下沉，工程上將荷載引起的基礎(chǔ)下沉稱為基礎(chǔ)的沉降。如果基礎(chǔ)的沉降量過大或產(chǎn)生過量的不均勻沉降，不但降低建筑物的使用價(jià)值，而且導(dǎo)致墻體開裂、門窗歪斜，嚴(yán)重時(shí)會造成建筑物傾斜甚至倒塌?！啊蹦鞲缡兴囆g(shù)宮地基沉降典型實(shí)例土的壓縮地基土變形通常表現(xiàn)為土體積的縮小。在外力作用下，土體積縮小的特性稱之為土的壓縮性。為進(jìn)行地基的變形（或沉降量）的計(jì)算，求解地基土的沉降與時(shí)間的關(guān)系問題，必須首先取得土的土的壓縮系數(shù)、壓縮模量及變形模量等壓縮性指標(biāo)。土的壓縮性指標(biāo)需要通過室內(nèi)試驗(yàn)或原位測試來測定?！啊蓖恋膲嚎s1固體土顆粒被壓縮2土中水及封閉氣體被壓縮3水和氣體從孔隙中被擠出土的壓縮通常由三部分組成土的壓縮性可只看做是土中水和氣體從孔隙中被擠出，與此同時(shí)，土顆粒相應(yīng)發(fā)生移動，重新排列，靠攏擠緊，從而土孔隙體積減小，所以土的壓縮是指土中孔隙體積的縮小。土壓縮變形的快慢與土的滲透性有關(guān)。土體在外力作用下，壓縮隨時(shí)間增長的過程，稱為土的固結(jié)二、土的壓縮性室內(nèi)測試方法1、試驗(yàn)儀器土的壓縮性高低，常用壓縮性指標(biāo)定量表示。壓縮性指標(biāo)，通常由工程地質(zhì)勘察取天然結(jié)構(gòu)的原狀土樣，進(jìn)行室內(nèi)壓縮試驗(yàn)測定。二、土的壓縮性室內(nèi)測試方法2、試驗(yàn)方法側(cè)限壓縮試驗(yàn)施加荷載靜置至變形穩(wěn)定逐級加大荷載水槽內(nèi)環(huán)環(huán)刀透水石試樣傳壓板百分表測定：軸向應(yīng)力軸向變形二、土的壓縮性室內(nèi)測試方法3.試驗(yàn)結(jié)果土的壓縮曲線試驗(yàn)結(jié)果（孔隙比）的推導(dǎo)研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律。Vv＝e0Vs＝1H0/(1+e0)H0Vv＝eVs＝1H1/(1+e)pH1s土樣在壓縮前后變形量為s，整個(gè)過程中土粒體積和底面積不變整理其中根據(jù)不同壓力p作用下，達(dá)到穩(wěn)定的孔隙比e，繪制e-p曲線，即為壓縮曲線。p1、土的壓縮系數(shù)三、土的壓縮性指標(biāo)三、土的壓縮性指標(biāo)壓縮系數(shù)KPa-1a1-2常用作比較土的壓縮性大小土的類別a1-2(MPa-1)高壓縮性土>0.5中壓縮性土0.1-0.5低壓縮性土<0.1為了便于比較，通常采用壓力段由p1=100kPa增加到p2=200kPa時(shí)的壓縮系數(shù)a1-2來評定土的壓縮性。2、土的壓縮指數(shù)三、土的壓縮性指標(biāo)三、土的壓縮性指標(biāo)土的壓縮指數(shù)CcCc為一無量綱的小數(shù)，其值越大，說明土的壓縮性越高。一般認(rèn)為：Cc

＜0.2

屬低壓縮性的土Cc

=0.2～0.4屬中壓縮性的土Cc＞0.4屬高壓縮性土3、側(cè)限壓縮模量ES三、土的壓縮性指標(biāo)土的壓縮模量Es也是表征土的壓縮性高低的一個(gè)指標(biāo)。它是指土在有側(cè)限條件下受壓時(shí)，某壓力段的壓應(yīng)力增量與壓應(yīng)變增量之比：推導(dǎo)：則有：ES＜4MPa

高壓縮性土ES＝4～15MPa中壓縮性土ES＞15MPa

低壓縮性土案例1某鉆孔土樣的壓縮試驗(yàn)及記錄如表1所示，試?yán)L制壓縮區(qū)線和計(jì)算各土層的α1-2及相應(yīng)的壓縮模量Es，并評定各土層的壓縮性。“”表1土樣的壓縮式樣記錄壓力/kPa050100200300400孔隙比1#土樣0.9820.9640.9520.9360.9240.9192#土樣1.1901.0650.9950.9050.8500.810案例11#土樣：MPa-1，由于0.1MPa-1≤a1-2=0.16MPa-1＜0.5MPa-1，故屬于中壓縮性土；MPa-1，由于a1-2=0.90MPa-1≥0.5MPa-1，故屬于高壓縮性土。MPa，MPa，2#土樣：概述土的壓縮性室內(nèi)測試方法土的壓縮性指標(biāo)123案例47.1學(xué)習(xí)小結(jié)7.2載荷試驗(yàn)習(xí)容內(nèi)學(xué)試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法載荷試驗(yàn)結(jié)果1237.2土的壓縮性原位測試土的壓縮性原位測試土的側(cè)限壓縮試驗(yàn)操作簡單，是目前測定地基土壓縮性的常用方法。但遇到下列情況時(shí)，側(cè)限壓縮試驗(yàn)就不適用了，應(yīng)采用載荷試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)等壓縮性原位測試方法。1）地基土為粉、細(xì)砂、軟土，取原狀土樣困難。2）國家一級工程、規(guī)模大或建筑物對沉降有嚴(yán)格要求的工程。3）土層不均勻，土試樣尺寸小，代表性差。原位測試方法包括：載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)等一、試驗(yàn)裝置a）堆重-千斤頂式b）地錨-千斤頂式淺層平板載荷試驗(yàn)示意圖試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法反壓重物反力梁千斤頂基準(zhǔn)梁荷載板百分表二、試驗(yàn)方法（視頻）試驗(yàn)一般在試坑內(nèi)進(jìn)行，《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定承壓板的底面積為0.25—0.5m2，對軟土及人工填土不應(yīng)小于0.5m2（正方形邊長為0.707m或圓形直徑為0.798m）。試坑深度為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)埋深d，試坑寬度B≥3b（b為載荷試驗(yàn)壓板寬度或直徑）。安裝承壓板前，應(yīng)注意保持試驗(yàn)土層的原狀結(jié)構(gòu)和天然濕度，宜在擬試壓表面用不超過20mm厚的粗、中砂找平試坑?！啊倍⒃囼?yàn)方法（視頻）

“”二、試驗(yàn)方法（視頻）測記承壓板沉降量。第一級荷載施加后，相應(yīng)的承壓板沉降量不計(jì)；此后在每級加載后，應(yīng)按間隔10、10、10、15、15分鐘及以后每隔30分鐘讀一次百分表的讀數(shù)（沉降量）。每級加載后，當(dāng)連續(xù)兩次測記壓板沉降量si＜0.1mm/h時(shí)，則認(rèn)為沉降已趨穩(wěn)定，可加下一級荷載。“”①沉降急驟增大，荷載—沉降（p-s）曲線出現(xiàn)陡降段，且沉降量超過0.04d（d為承壓板寬度或直徑）。②在某一級荷載下，24小時(shí)內(nèi)沉降速率不能達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)。③本級沉降量大于前一級沉降量的5倍。④持力層土層堅(jiān)硬，沉降量很小時(shí)，最大加載量不小于設(shè)計(jì)要求2倍；⑤承壓板周圍的土有明顯的側(cè)向擠出（砂土）或發(fā)生裂紋（粘性土或粉土）。滿足終止加荷標(biāo)準(zhǔn)①、②、③三種情況之一時(shí)，其對應(yīng)的前一級荷載定為極限荷載pu。當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，即可終止加載：