1、土的压缩性第六小组组员 王境 陈计路 季春雨 景佳 居高翔 1 2 概述 研究土压缩性的试验及指标 建筑物荷载地下水位大幅下降施工影响震动影响温度变化浸水下降 概述 土的压缩性主要原因 外因 压缩量主要组成部分 固相矿物本身压缩性小 对建筑工程没有意义 土中的水 气体的压缩 很小 地基土中的孔隙 内因 土的压缩性是指土在压力作用下体积缩小的特性 占总压缩量的1 400不到 忽略不计 粘性土的压缩会随时间而增长 这个随时间而增长的过程就称为土的固结 固结 压缩系数a压缩指数C压缩模量Es变形模量Eo 土体的压缩性指标 研究土压缩性的试验及指标 一 室内侧限压缩试验及压缩模量室内侧限压缩试验亦称固
2、结试验 试验装置 压缩仪 压缩仪示意图 简图 实物图 压缩试验方法 逐级加压 常规加荷等级p为 50 100 200 300 400kPa 五级加荷 测定各级压力下的稳定变形量 h 然后计算孔隙比e 注意 土样切取用环刀切取钻探取得的保持天然结构的原状土样 由于地基沉降主要与土竖直方向的压缩性有关 且土是各向异性的 所以切土方向应与土天然状态时的垂直方向一致 压缩曲线 根据固结试验的结果可绘制压力p与相应的稳定孔隙比e的关系曲线 称为土的压缩曲线 压缩曲线可以按两种方式绘制 一种是按普通直角坐标绘制的e p曲线 另一种是用半对数直角坐标绘制的e lgp曲线 压缩曲线 e0 pi ei e p曲
3、线 压缩性不同的土 曲线形状不同 曲线愈陡 说明在相同压力增量作用下 土的孔隙比减少得愈显著 土的压缩性愈高 根据e p曲线可以得到两个压缩性指标 1 压缩系数a2 压缩模量Es 曲线A压缩性 曲线B压缩性 e p曲线 压缩系数 土体在侧限条件下孔隙比减少量与竖向压应力增量的比值 p1 p2 e1 e2 M1 M2 e0 e p曲线 p e 利用单位压力增量所引起得孔隙比改变表征土的压缩性高低 在压缩曲线中 实际采用割线斜率表示土的压缩性 压缩模量Es 土在完全侧限条件下竖向应力增量 p与相应的应变增量 的比值 称为侧限压缩模量 简称压缩模量 用Es表示 说明 压缩模量也不是常数 而是随着压力
4、大小而变化 土的压缩模量Es与土的的压缩系数a成反比 Es愈大 a愈小 土的压缩性愈低 无侧向变形 即横截面积不变 根据土粒所占高度不变的条件 可用相应的孔隙比的变化来表示 现场载荷试验方法现场载荷试验是在工程现场通过千斤顶逐级对置于地基土上的载荷板施加荷载 观测记录沉降随时间的发展以及稳定时的沉降量s 将上述试验得到的各级荷载与相应的稳定沉降量绘制成p s曲线 试验装置 一般包括三部分 加荷装置 提供反力装置 沉降量测装置 根据提供反力装置不同分类 载荷试验主要有地锚反力架法及堆重平台反力法两类 现场载荷试验通常还进行卸荷试验 并进行沉降观测 得到回弹曲线 这样就可知卸荷时的回弹变形 即弹性
5、变形 和残余变形 现场载荷试验及变形模量 地基土现场载荷试验p s曲线 地基土现场载荷试验 1 载荷板2 千斤顶3 百分表4 平台5 枕木6 堆重 地基变形模量在p s曲线中 当荷载p小于某数值时 荷载p与载荷板沉降之间基本呈直线关系 在这段直线关系内 可根据弹性理论计算沉降的公式反求地基的变形模量E0 式中 p为直线段的荷载强度 kPa s为相应于p的载荷板下沉量 b为载荷板的宽度或直径 为土的泊松比 砂土可取0 2 0 25 粘性土可取0 25 0 45 为沉降影响系数 对刚性载荷板取 0 88 方形板 0 79 圆形板 目前工程上所谓应力历史是指土层在地质历史发展过程中所形成的前期应力状态以及这个状态对土层强度与变形的影响 土的应力历史和固结状态 2 土的固结状态 将土层的天然固结状态划分为三种 即正常固结 超固结和欠固结 1 先期固结压力土层在历史上所曾经承受过的最大固结压力 称为前期固结压力 用pc表示 谢谢大家
