工程巖土 課件 4.3.1評價土的壓縮性狀態(tài)（錄屏版）

評價土的壓縮性狀態(tài)

主講教師：肖霞任務(wù)驅(qū)動

本節(jié)提綱

一、壓縮性概念

二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)

三、土壓縮性的原位測試土具有壓縮性荷載作用地基發(fā)生沉降荷載大小土的壓縮特性地基厚度均勻沉降（沉降量）不均勻沉降（沉降差）建筑物上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力影響結(jié)構(gòu)物的安全和正常使用土的特點（碎散、三相）沉降具有時間效應(yīng)－沉降速率一、壓縮性概念土壓縮的原因固體土顆粒本身被壓縮土孔隙中水及封閉氣體被壓縮水和氣體從孔隙中被擠出土體在壓力作用下體積減小的特性稱為土的壓縮性1.壓縮性一、壓縮性概念孔隙中水和氣體向外排出要有一個時間過程。因此土的壓縮亦要一段時間才能完成。這一與時間有關(guān)的壓縮過程稱為固結(jié)。2.固結(jié)一、壓縮性概念土的壓縮變形的快慢與土的滲透性有關(guān)

透水性大的飽和無粘性上，完成壓縮變形的過程短;透水性小的飽和粘性土，壓縮變形穩(wěn)定所需的時間長。施加荷載，靜置至變形穩(wěn)定逐級加大荷載測定：軸向應(yīng)力

軸向變形試驗結(jié)果：二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)研究土在不同壓力作用下，孔隙比變化規(guī)律Vv＝e1Vs＝1h1/(1+e1)h1V’v＝eiVs＝1hi/(1+e)phisi受荷后土樣的高度變化:設(shè)初始高度h1,受壓后的高度hi,則hi=h1—si,si為每級荷載作用下的變形量土樣體積在受壓前后不變其中二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)1.壓縮試驗與e-p曲線由于逐級（一般為6級）施加荷載在不同壓力p作用下，可得到相應(yīng)的孔隙比e，根據(jù)一一對應(yīng)關(guān)系，以橫坐標(biāo)表示壓力p，以縱坐標(biāo)表示孔隙比，繪制e-p曲線，稱為壓縮曲線。二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)1.壓縮試驗與e-p曲線反映土的壓縮性的指標(biāo)主要有壓縮系數(shù)a

壓縮指數(shù)Cc

壓縮模量Es變形模量E0二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)2.壓縮性指標(biāo)2.壓縮性指標(biāo)（MPa-1）1）壓縮系數(shù)α：

取壓縮曲線上M1M2兩點切線的斜率值，稱為土的壓縮系數(shù)。p1p2e1e2M1M2e0epe-p曲線△p△eβ壓密定律：在豎向壓力變化不大的范圍內(nèi)，孔隙比的變化量與壓力之間的變化量，二者之間的關(guān)系近似用一條直線來代替。二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)負號表示隨著壓力p的增加，e逐漸減少。曲線愈陡，說明隨著壓力的增加，土孔隙比的減小愈顯著，因而土的壓縮性愈高。1）壓縮系數(shù)α：

二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)2.壓縮性指標(biāo)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<0.1二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)1）壓縮系數(shù)α：

2.壓縮性指標(biāo)壓縮曲線上取p1=100kPa至p2=200kPa對應(yīng)的壓縮系數(shù)α1-2來評價土的壓縮性。

地鐵8號線工程鉆孔取土的土樣1為粉質(zhì)粘土、土樣2為淤泥質(zhì)粘土，其壓縮試驗數(shù)據(jù)列于表中，，計算a1-2和評價其壓縮性。土樣1α1-2=(0.77-0.736)/0.1=0.34MPa-1

中壓縮性土土樣2α1-2=(0.89-0.803)/0.1=0.87MPa-1

高壓縮性土二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)垂直壓力050100200300400空隙比土樣10.8660.7990.7700.7360.7210.714土樣21.0850.9600.8900.8030.7480.707壓縮指數(shù)e-p曲線缺點：不能反映土的應(yīng)力歷史

特點：有一段較長的直線段指標(biāo)：二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)2）壓縮指數(shù)Cc：2.壓縮性指標(biāo)土在完全側(cè)限條件下豎向應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變增量的比值。側(cè)限壓縮模量單位：Mpa，

Kpae1-相當(dāng)于壓力p1的孔隙比：a-相當(dāng)于壓力p1增加至p2時的壓縮系數(shù)二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)3）壓縮模量Es：2.壓縮性指標(biāo)

壓縮模量Es與壓縮系數(shù)α成反比，Es越大，則α越小，此時，土的壓縮性就越低。土的類別

ES(MPa-1)低壓縮性土>15中壓縮性土4～15高壓縮性土<4二、室內(nèi)壓縮試驗與壓縮性指標(biāo)3）壓縮模量Es：2.壓縮性指標(biāo)地基土現(xiàn)場載荷試驗圖反力梁千斤頂基準(zhǔn)梁荷載板百分表1－承壓板2－千斤頂3－百分表4－平臺5－支墩6－堆載三、土壓縮性的原位測試變形模量E0

是關(guān)于土的泊松比的函數(shù)，變形模量是指土體在無側(cè)限條件下豎向壓應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)變之比。變形模量是在現(xiàn)場原位測定的，所以它能比較準(zhǔn)確的反映出土在天然狀態(tài)下的壓縮性。三、土壓縮性的原位測試變形模量E0與壓縮模量Es之間存在如下理論上的