資源描述：
《土力學5土的壓縮性.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第5章土的壓縮性§5.1概述§5.2固結(jié)試驗及壓縮性指標§5.3應(yīng)力歷史對壓縮性的影響§5.4土的變形模量§5.5土的彈性模量5.1概述如果在地基上修建建筑物，地基土內(nèi)各點不僅要承受土體本身的自重應(yīng)力，而且要承擔由建筑物通過基礎(chǔ)傳遞給地基的荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力作用，這都將導致地基土體的變形。在附加應(yīng)力作用下，地基土土體變形，從而將引起建筑物沉降。為什么要研究沉降？基礎(chǔ)的沉降量或者各部位的沉降差過大，那么將影響上部建筑物的正常使用，甚至會危及建筑物的安全。墨西哥某宮殿左部：1709年 右部：1622年 地基：20多米厚粘土工程實例問題：沉降2.2米，且左右兩部分
2、存在明顯的沉降差。左側(cè)建筑物于1969年加固Kiss由于沉降相互影響，兩棟相鄰的建筑物上部接觸基坑開挖，引起陽臺裂縫新建筑引起原有建筑物開裂高層建筑物由于不均勻沉降而被爆破拆除建筑物立面高差過大47m3915019419917587沉降曲線(mm)建筑物過長：長高比7.6:1長高比過大的建筑物因不均勻沉降墻體產(chǎn)生裂縫中部沉降大——“八”字形裂縫土的壓縮性：土在壓力作用下體積縮小的特性。土的壓縮可以只看做是土中水和氣體從孔隙中被擠出；土顆粒相應(yīng)發(fā)生移動，重新排列，靠攏擠緊，土孔隙體積減小；飽和土則主要是孔隙水的擠出?；靖拍钔恋膲嚎s變形的快慢與土的滲透性有關(guān)透
3、水性大的飽和無粘性上，完成壓縮變形的過程短；而透水性小的飽和粘性土，壓縮變形穩(wěn)定所需的時間長。土的固結(jié)：土體在外力作用下，壓縮隨時間增長的過程。壓縮性試驗室內(nèi)試驗方法——壓縮試驗現(xiàn)場測試——荷載試驗。5.2固結(jié)試驗及壓縮性指標（一）固結(jié)試驗及壓縮曲線（1）試驗簡介支架加壓設(shè)備固結(jié)容器變形測量百分表加壓上蓋試樣透水石護環(huán)環(huán)刀壓縮容器（2）利用受壓前后土粒體積不變和土樣截面面積不變兩個條件，可求土樣壓縮穩(wěn)定后孔隙比ei式中e0為土的初始孔隙比，可由土的三個基本實驗指標求得，即根據(jù)固結(jié)試驗各級荷載pi相應(yīng)的穩(wěn)定壓縮量Si，可求得相應(yīng)孔隙比ei1e0固體顆粒孔隙建立
4、壓力p與相應(yīng)的穩(wěn)定孔隙比的關(guān)系曲線，稱為土的壓縮曲線。（3）壓縮曲線（e-p曲線）的繪制兩種繪制方式:a、普通坐標繪制b、半對數(shù)直角坐標繪制e-p曲線特征：①曲線初始段較陡，土的壓縮量較大;曲線后段逐漸平緩，土的壓縮量隨之減?、诓煌耐令悾瑝嚎s曲線的形態(tài)有別。密實砂土的e-p曲線比較平穩(wěn)；軟粘土的e-p曲線較陡，說明土的壓縮性較高。（二）壓縮性指標評價土體的壓縮性通常有如下指標：壓縮系數(shù)壓縮指數(shù)壓縮模量體積壓縮系數(shù)回彈模量（1）土的壓縮系數(shù)α——e-p曲線上任一點處的斜率，當壓力變化范圍不大時，可將M1M2一小段曲線用割線來表示。（5-4）圖5-4由e-p曲
5、線確定壓縮系數(shù)α思考：P1、P2的意義？p1、p2的確定與壓縮性的評價工程實踐中，通常采用壓力間隔p1=100kPa至p2=200kPa時對應(yīng)的壓縮系數(shù)α1-2來評價土的壓縮性。壓縮系數(shù)：01002003000.60.70.80.91.0e?p?ep(kPa)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（2）壓縮指數(shù)如果采用e-lgp曲線，后段接近直線，其斜率cc為：(5-5)圖5-6由e-lgp曲線確定壓縮系數(shù)cc一般認為：cc＜0.2時，為低壓縮性土；cc=0.2～0.4時，屬中壓縮性土；cc＞0.4時，屬高
6、壓縮性土。（3）壓縮模量側(cè)限壓縮模量——簡稱壓縮模量，為土體在完全側(cè)限條件下，豎向附加應(yīng)力σz與相應(yīng)的應(yīng)變增量△εz之比。（5-8）特征：壓縮模量Es與壓縮系數(shù)α成反比，Es愈大，α就愈小，土的壓縮性愈低；其單位為kPa或MPa；一般認為，當Es＜4MPa時為高壓縮性土；當Es＞15MPa時為低壓縮性土；當Es=4～15MPa時為中壓縮性土。（4）體積壓縮系數(shù)為土體在完全側(cè)限條件下，豎向（體積）應(yīng)變與豎向附加應(yīng)力之比。（5）土的回彈與再壓縮曲線△加壓pi后卸載；△ 回彈曲線（虛線bc）；回彈曲線bc并不沿壓縮曲線ab回升，平緩；土卸壓回彈，彈性變形可恢復，殘
7、余變形不能恢復；△ 再壓縮曲線cdfdf段就像是ab段的延續(xù)；ep(lg)BACD?p原位壓縮曲線沉積過程取樣過程壓縮試驗在半對數(shù)曲線上存在同樣的現(xiàn)象?；貜椖Ａ縀c：土體在側(cè)限條件下卸荷或再加荷時豎向附加壓應(yīng)力與豎向應(yīng)變之比。5.3應(yīng)力歷史對壓縮性的影響土在歷史上所經(jīng)受過的最大豎向有效應(yīng)力稱為先期固結(jié)壓力（或前期固結(jié)壓力），用pc表示。超固結(jié)比：將土的先期固結(jié)壓力pc與現(xiàn)在土所受的壓力p0的比值，用OCR表示。OCR=1正常固結(jié)土OCR>1超固結(jié)土OCR<1欠固結(jié)土土的固結(jié)狀態(tài)對土的壓縮性的影響：在壓力p作用下的地基沉降值si：正常固結(jié)土為s1；超固結(jié)土為s
8、2；欠固結(jié)土為s3。則有：s2＜s1＜s3圖5-9前
