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地基土压缩性的判定,土的变形模量与压缩模量的关系

地基土压缩性的判定,土的变形模量与压缩模量的关系默认分类2009-12-06 20:55:31 阅读484 评论1 字号:大中小订阅
1.压缩系数a 值与土所受的荷载大小有关。

工程中一般采用100 ~200 kPa 压力区
间内对应的压缩系数 a 1-2 来评价土的压缩性。


a 1-2 <0.1/ MPa 属低压缩性土;
0.1 /MPa ≤ a 1-2 <0.5/ MPa 属中压缩性土;
a 1-2 ≥ 0.5/ MPa 属高压缩性土。

压缩模量是另一种表示土的压缩模量的指标,Es越小,土的压缩性越高。

Es<4MPa 高压缩性土
4MPa<Es<20MPa 中等压缩性土
20MPa<Es 低压缩性土
2.土的变形模量和压缩模量,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标。

为了建立变形模量和压缩模量的关系,在地基设计中,常需测量土的側压力系数ξ和側膨胀系数μ。

側压力系数ξ:是指側向压力δx与竖向压力δz之比值,即:
ξ=δx/δz
土的側膨胀系数μ(泊松比):是指在側向自由膨胀条件下受压时,测向膨胀的应变εx与竖向压缩
的应变εz之比值,即
μ=εx/εz
根据材料力学广义胡克定律推导求得ξ和μ的相互关系,
ξ=μ/(1-μ)或μ=ε/(1+ε)
土的側压力系数可由专门仪器测得,但側膨胀系数不易直接测定,可根据土的側压力系数,按上式
求得。

在土的压密变形阶段,假定土为弹性材料,则可根据材料力学理论,推导出变形模量E0和压缩模量
Es之间的关系。

,令β=
则Eo=βEs
当μ=0~0.5时,β=1~0,即Eo/Es的比值在0~1之间变化,即一般Eo小于Es。

但很多情况下Eo/Es 都大于1。

其原因为:一方面是土不是真正的弹性体,并具有结构
性;另一方面就是土的结构影响;三是两种试验的要求不同;
μ、β的理论换算值
土的种类μβ
碎石土0.15~0.20 0.95~0.90
砂土0.20~0.25 0.90~0.83
粉土0.23~0.31 0.86~0.72
粉质粘土0.25~0.35 0.83~0.62
粘土0.25~0.40 0.83~0.47
注:E0与Es之间的关系是理论关系,实际上,由于各种因素的影响,E0值可能是βEs值的几倍,一般来说,土愈坚硬则倍数愈大,而软土的E0值与βEs值比较。

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