學(xué)習(xí)東南大學(xué)土力學(xué)7壓縮性

基礎(chǔ)與主線預(yù)備具體應(yīng)用第一章土的組成第二章土的物理性質(zhì)和工程分類第三章土的滲透性及滲流第四章土中應(yīng)力第五、六章土的壓縮性和地基變形第七章土的抗剪強(qiáng)度滲透特性變形特性強(qiáng)度特性第八章土壓力第九章地基承載力第十章土坡和地基穩(wěn)定性土的壓縮性土的壓縮變形問(wèn)題土的壓縮性與地基變形試驗(yàn)方法壓縮性指標(biāo)沉降的大小沉降的過(guò)程土的壓縮性測(cè)試方法一維壓縮性及其指標(biāo)地基的最終沉降量計(jì)算飽和土體的固結(jié)理論壓縮性測(cè)試最終沉降量沉降速率§5土的壓縮性一維壓縮：基本方法復(fù)雜條件：修正一維固結(jié)三維固結(jié)室內(nèi)：固結(jié)

三軸壓縮室外：荷載試驗(yàn)

旁壓試驗(yàn)§6地基變形主線、重點(diǎn)：一維問(wèn)題！本章提要本章特點(diǎn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)第五章：土的壓縮性土的壓縮性-測(cè)試方法和指標(biāo)

有較多經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)和公式幾個(gè)壓縮性指標(biāo)的關(guān)系應(yīng)力歷史及先期固結(jié)壓力§5.1概述

§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響§5.4土的變形模量§5.5土的彈性模量第五章：土的壓縮性墨西哥某宮殿左部：1709年

右部：1622年

地基：20多米厚粘土工程實(shí)例問(wèn)題：沉降2.2米，且左右兩部分存在明顯的沉降差。左側(cè)建筑物于1969年加固墨西哥城的一幢建筑，可清晰地看見(jiàn)其發(fā)生的沉降及不均勻沉降。該地的土層為深厚的湖相沉積層，土的天然含水量高達(dá)650％，液限500%，塑性指數(shù)350，孔隙比為15，具有極高的壓縮性。9工程實(shí)例工程實(shí)例Kiss由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸10新建筑引起原有建筑物開(kāi)裂47m3915019419917587沉降曲線(mm)工程實(shí)例建筑物過(guò)長(zhǎng)：長(zhǎng)高比7.6:1工程實(shí)例工程實(shí)例§5.1概述

§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響§5.4土的變形模量§5.5土的彈性模量第五章：土的壓縮性

固結(jié)容器：環(huán)刀、護(hù)環(huán)、導(dǎo)環(huán)、透水石、加壓上蓋和量表架等

加壓設(shè)備：杠桿比例1:10

變形測(cè)量設(shè)備1、固結(jié)儀（固結(jié)儀）支架加壓設(shè)備固結(jié)容器變形測(cè)量§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)水槽內(nèi)環(huán)環(huán)刀透水石試樣傳壓板百分表施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級(jí)加大荷載測(cè)定：軸向應(yīng)力軸向變形時(shí)間試驗(yàn)結(jié)果：2、試驗(yàn)方法P1s1e1e0PtestP2s2e2P3s3e3§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)百分表試樣環(huán)刀P1S1e1e0ptestP2S2e2P3S3e3已知：試樣初始高度H0試樣初始孔隙比e0試驗(yàn)結(jié)果：每級(jí)壓力p作用下，試樣的壓縮變形S§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)-p曲線初始加載Es卸載和重加載EeP1s1e1e0ptestP2s2e2P3s3e31Es1Eep(kPa)

=s/H0體積壓縮系數(shù)：?jiǎn)挝粔簯?yīng)力變化引起的單位體積的體積變化固結(jié)（變形）模量

kPa,MPa§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)1e0

e孔隙固體顆粒H0Se固結(jié)試驗(yàn)由三相草圖：可得到e-p關(guān)系§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e-p

曲線01002003004000.60.70.80.91.0eP1s1e1e0PtestP2s2e2P3s3e3§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)01002003004000.60.70.80.91.0e壓縮系數(shù)，kPa-1，MPa-1§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e-p

曲線不同土的壓縮系數(shù)不同，a越大，土的壓縮性越大同種土的壓縮系數(shù)a不是常數(shù)，與應(yīng)力p有關(guān)通常用a1-2即應(yīng)力范圍為100-200kPa的a值對(duì)不同土的壓縮性進(jìn)行比較01002003004000.60.70.80.91.0e壓縮系數(shù)，kPa-1，MPa-11e0壓縮模量,kPa,MPa固體顆?？紫扼w積壓縮系數(shù)，kPa-1，MPa-1§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e-p

曲線01002003004000.60.70.80.91.0e壓縮系數(shù)a1-2常用于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§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e-p

曲線壓縮系數(shù)壓縮模量體積壓縮系數(shù)壓縮指標(biāo)間的關(guān)系1e0

e孔隙固體顆粒e§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e-lgp

曲線10010000.60.70.80.9eCc11Ce壓縮指數(shù)Ce回彈指數(shù)（再壓縮指數(shù)）Ce

<<Cc，一般Ce≈0.1-0.2Cc

特點(diǎn)1：有一段較長(zhǎng)的直線段指標(biāo)：§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e特點(diǎn)2：起始狀態(tài)不同，但壓縮曲線最終趨近于同一條直線§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e-lgp

曲線0.1110p(100kPa)1.00.80.60.4ee00.42e0擾動(dòng)增加原狀樣重塑樣特點(diǎn)3：擾動(dòng)越小，壓縮曲線越接近于直線推斷：原狀土的原位壓縮曲線為直線原狀土的原位再壓縮曲線也是直線§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)e-lgp

曲線指標(biāo)名稱定義曲線Es固結(jié)模量

p/

-p曲線mv體積壓縮系數(shù)

/pa壓縮系數(shù)-

e/pe-p曲線Cc壓縮指數(shù)-

e/(lgp)e-lg(p)曲線Ce回彈指數(shù)-

e/(lgp)固結(jié)試驗(yàn)指標(biāo)匯總§5.2固結(jié)試驗(yàn)及壓縮性指標(biāo)歷史上所經(jīng)受到的最大壓力pc

（指有效應(yīng)力）p1=z：自重壓力pc=p1

：正常固結(jié)土pc>p1

：超固結(jié)土pc<p1

：欠固結(jié)土OCR=1：正常固結(jié)OCR>1：超固結(jié)OCR<1：欠固結(jié)相同p1

時(shí)，一般OCR越大，土越密實(shí)，壓縮性越小超固結(jié)比：先期固結(jié)壓力§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響ep(lg)正常固結(jié)土的原位壓縮曲線：直線正常固結(jié)土初始?jí)嚎s曲線§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響ep(lg)在先期固結(jié)壓力

p附近發(fā)生轉(zhuǎn)折，據(jù)此可確定p先期固結(jié)壓力BACDpcAB：沉積過(guò)程，到B點(diǎn)應(yīng)力為

pBC：取樣過(guò)程，應(yīng)力減小，先期固結(jié)壓力為

pCD：壓縮試驗(yàn)曲線，開(kāi)始段位于再壓縮曲線上，后段趨近原位壓縮曲線原位壓縮曲線沉積過(guò)程取樣過(guò)程壓縮試驗(yàn)§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響ep(lg)CD在e-lgp曲線上，找出曲率最大點(diǎn)m作水平線m1作m點(diǎn)切線m2作m1,m2的角分線m3m3與試驗(yàn)曲線的直線段交于點(diǎn)BB點(diǎn)對(duì)應(yīng)于先期固結(jié)壓力

pmrmin123pc先期固結(jié)壓力

p的確定Casagrande法AB§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響原位壓縮及原位再壓縮曲線水位上升土層剝蝕冰川融化引起卸載，使土處于

回彈狀態(tài)正常固結(jié)土:超固結(jié)土:原狀土的原位壓縮曲線：客觀存在的，無(wú)法直接得到？

沉積ab

取樣bb

室內(nèi)試驗(yàn)bcdep(lg)d

原狀土的原位再壓縮曲線：客觀存在的，無(wú)法直接得到？§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響原位初始?jí)嚎s曲線的推求基本假定：取樣后不回彈，即土樣取出后孔隙比保持不變，(e0,p1)點(diǎn)位于原狀土初始?jí)嚎s或再壓縮曲線上壓縮指數(shù)Cc和回彈指數(shù)Ce為常數(shù)試驗(yàn)曲線上的0.42e0點(diǎn)不受到擾動(dòng)影響，未受擾動(dòng)的原位初始?jí)嚎s曲線也應(yīng)相交于該點(diǎn)§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響0.1110p(100kPa)1.00.80.60.4ee00.42e0擾動(dòng)增加原狀樣重塑樣不同擾動(dòng)程度試樣的室內(nèi)壓縮曲線§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響p(lg)正常固結(jié)土原位壓縮曲線的推求對(duì)正常固結(jié)土先期固結(jié)壓力(e0,pc)位于原位壓縮曲線上以0.42e0在壓縮曲線上確定C點(diǎn)通過(guò)B、C兩點(diǎn)的直線即為所求的原位壓縮曲線推定方法原位壓縮曲線§5.3應(yīng)力歷史對(duì)壓縮性的影響p(lg)超固結(jié)土原位再壓縮曲線的推求確定pc,p1的作用線因?yàn)閜c>p1,點(diǎn)D(e0,p1)位于再壓縮曲線上過(guò)D點(diǎn)作斜率為Ce