第五章-土的压缩性..ppt

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1、土的压缩变形问题土的压缩性与地基沉降计算试验方法压缩性指标沉降的大小沉降的过程土的压缩性测试方法一维压缩性及其指标地基的最终沉降量计算饱和土体的渗流固结理论第五章土的压缩变形本章学习要求5.1概述5.2固结试验及压缩性指标5.3应力历史对压缩性的影响5.4土的变形模量5.5土的弹性模量土体变形的机理弹性变形接触点处弹性变形弹性挠曲变形颗粒翻转的可逆性封闭气泡受压塑性变形大孔隙消失接触点颗粒破碎颗粒相对滑移扁平颗粒断裂土体的变形特性土体的特点：散粒体体应变主要由孔隙体积变化引起剪应变主要由土颗粒的大小和排列形态变化引起学习要求掌握室内固结试验e-p曲线和e-lgp曲线测定土的

2、压缩性指标，应力历史对土的压缩性的影响；熟悉现场载荷试验测定土的变形模量；了解室内三轴压缩试验测定土的弹性模量5.1概述1、土的压缩性：土体在压力作用下体积缩小的特性2、土的固结：土的压缩随时间增长的过程。3、压缩试验：（1）室内试验（2）原位测试墨西哥某宫殿左部：1709年右部：1622年地基：20多米厚粘土工程实例问题：沉降2.2米，且左右两部分存在明显的沉降差。左侧建筑物于1969年加固工程实例由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触工程实例基坑开挖，引起阳台裂缝新建筑引起原有建筑物开裂工程实例高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除工程实例建筑物立面高差过大47m

3、3915019419917587沉降曲线(mm)工程实例建筑物过长：长高比7.6:15.2固结试验及压缩性指标一、固结试验和压缩曲线二、土的压缩系数和压缩指数三、土的压缩模量和体积压缩系数四、回弹曲线和再压缩曲线土的变形特性测定方法现场试验荷载试验旁压试验三轴应力状态侧限压缩试验三轴压缩试验其他特殊试验室内试验一维问题固结容器：环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等加压设备：杠杆比例1:10变形测量设备侧限压缩（固结）仪支架加压设备固结容器变形测量常规三轴压缩试验试样围压力3阀门阀门马达横梁量力环百分表量水管孔压量测类型施加3施加1-3量测固结排水固结排水

4、体变固结不排水固结不排水孔隙水压力不固结不排水不固结不排水孔隙水压力常用试验类型固结试验百分表加压上盖试样透水石护环环刀压缩容器P1s1e1e0ptestP2s2e2P3s3e3固结容器：环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等加压设备：杠杆比例1:10变形测量设备侧限压缩（固结）仪支架加压设备固结容器变形测量施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载百分表加压上盖试样透水石护环环刀压缩容器侧限压缩试验P1s1e1e0ptest测定：轴向压缩应力轴向压缩变形P2s2e2P3s3e3侧限压缩试验侧限变形（压缩）模量：压缩曲线及特点土的一般化的压缩曲线1Es1Eez=pz非

5、线性弹塑性加载：卸载和重加载：侧限压缩试验百分表试样环刀P1S1e1e0ptestP2S2e2P3S3e3已知：试样初始高度H0试样初始孔隙比e0试验结果：每级压力p作用下，试样的压缩变形△H1e0e孔隙固体颗粒H0△He侧限压缩试验由三相草图：可得到e-p关系压缩曲线e-p曲线ep01002003000.60.70.80.91.0ep(kPa)不同土的压缩系数不同，a越大，土的压缩性越大同种土的压缩系数a不是常数，与应力p有关通常用a1-2即应力范围为100-200kPa的a值对不同土的压缩性进行比较压缩系数KPa-1，MPa-1e-p曲线–压缩系数a土的类别a1-

6、2(MPa-1)高压缩性土>0.5中压缩性土0.1-0.5低压缩性土<0.1压缩系数a1-2常用作比较土的压缩性大小压缩系数：01002003000.60.70.80.91.0epep(kPa)10010000.60.70.80.9eCc11Cep(kPa，lg)e-lgp曲线Ce回弹指数（再压缩指数）Ce<

7、位体积的体积变化侧限压缩（变形）模量KPa,MPa压缩系数侧限压缩模量体积压缩系数压缩指标间的关系1e0e孔隙固体颗粒e指标名称定义曲线Es侧限压缩模量p/-p曲线mv体积压缩系数/pa压缩系数-e/pe-p曲线Cc压缩指数-e/(lgp)e-lg(p)曲线Ce回弹指数-e/(lgp)侧限压缩试验指标汇总初始加载卸载再加载一次加载回弹曲线和再压缩曲线卸载和再加载曲线p在试验曲线的卸载和再加载段，土样的变形特性同初始加载段明显不同，前者的刚度较大在再加载段，当应力超过卸载时的应力p时，