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地基土压缩性的判定

地基土压缩性的判定
地基土压缩性的判定

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。即

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

20MPa

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

土的压缩性实验报告doc

土的压缩性实验报告 篇一:土力学实验报告 土力学实验报告 班级:姓名:学号:小组成员: 中国矿业大学建筑工程学院岩土工程研究所二〇一四年十二月 试验一含水量试验 一、目的 本试验之目的在于测定土的含水量,借与其它试验相配合计隙比及饱和度等;并查表确定地基土的容许承载力。 二、解释 (1)含水量w是土中水的质量与干土颗粒质量之比,用百分数表示。 (2)本方法适用于有机物含量不超过干土重5%的土。若土中有机物含量在5~l0%之间,应将烘干温度控制在65-70℃,并在记录中注明)。 三、设备 (1)有盖的称量盒数只;(2)天平,感量0.01克;(3)烘箱(温度100~110℃)(4)干燥器(内有干燥剂CaCl2)。 四、操作步骤 (1)选取具有代表性的土样l5-30克(砂土适当多取)

放入称量盒。盖好盒盖,称盒加湿土质量。 (2)打开盒盖,放入烘箱。在105~110℃下烘至恒重。烘干的时间一般为:粘土、粉土不得少于8小时;砂土不得少于6小时。 (3)将烘好的试样连同称量盒一并放入干燥器内,让其冷却至室温。(4)从干燥器内取出试样,称盒加干土质量。 (5)实验称量应准确至0.01克以上并进行2次平行测定,取平均值。(6)按下式计算含水量: 12 w?2??100% 式中: w——含水量,%; m1——称量盒加湿土质量,g; m2——称量盒加干土质量,g: m——称量盒质量,g(根据盒上标号查表)。 本试验须进行2次平行测定,其平行误差允许值;当含水量w小于5%时,允许平行误差为0.3%; 当含水量w等于或大于5%而小于40%时允许平行误差为l%;当含水量w等于或大于40% 时,允许平行误差为2%。 五、注意事项 (1)称量盒使用前应先检查盒盖与盒体号码是否一致,

土的压缩性与地基沉降计算 渗流例题

学习指导 学习目标 在学习土的压缩性指标确定方法的基础上,掌握地基最终沉降量计算原理和地基固结问题的分析计算方法。 学习基本要求 1.掌握土的压缩性与压缩性指标确定方法 2.掌握地基最终沉降量计算方法 3.熟悉不同应力历史条件的沉降计算方法 4.掌握有效应力原理 5.掌握太沙基一维固结理论 6.掌握地基沉降随时间变化规律 主要基础知识 土中自重应力计算,土中附加应力计算,弹性力学基础知识 一、土的压缩试验与压缩性指标 1.室内压缩试验 土的室内压缩试验亦称固结试验,是研究土压缩性的最基本的方法。 室内压缩试验采用的试验装置为压缩仪(图片)。试验时将切有土样的环刀置于刚性护环中,由于金属环刀及刚性护环的限制,使得土样在竖向压力作用下只能发生竖向变形,而无侧向

变形。在土样上下放置的透水石是土样受压后排出孔隙水的两个界面。压缩过程中竖向压力通过刚性板施加给土样,土样产生的压缩量可通过百分表量测。常规压缩试验通过逐级加荷进行试验,常用的分级加荷量p为:50 kPa , 100 kPa , 200 kPa , 300 kPa , 400 kPa。 室内压缩试验过程可参见如下的室内压缩试验演示 室内压缩试验过程演示 详细了解压缩试验的试验操作步骤请进入固结试验1.mht室内固结试验(内容包括试验设备、试验方法、试验过程图片等) 根据压缩过程中土样变形与土的三相指标的关系,可以导出试验过程孔隙比e与压缩量 H 的关系,即: 公式推导(4-1) 这样,根据式(4-1)即可得到各级荷载p下对应的孔隙比e,从而可绘制出土样压缩试验的e-p曲线及e-lg p曲线等。 2. 压缩性指标 (1)压缩系数a 通常可将常规压缩试验所得的e-p数据采用普通直角坐标绘制成e-p曲线,如图4-1所示。设压力由p1增至p2,相应的孔隙比由e1减小到e2,当压力变化范围不大时,可将M1M2一小段曲线用割线来代替,用割线M1M2的斜率来表示土在这一段压力范围的压缩性,即:

研究土压缩性的试验及指标

第二节 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 土的压缩性是指在压力作用下体积压缩小的性能。从理论上,土的压缩变形可能是:(1)土粒本身的压缩变形;(2)孔隙中不同形态的水和气体的压缩变形;(3)孔隙中水和气体有一部分被挤出,土的颗粒相互靠拢使孔隙体积减小。 土的固结——土体在压力作用下其压缩量随时间增长的过程。 侧限压缩试验分为:(1)慢速压缩试验法;(2)快速压缩试验法 侧限——限制土样侧向变形,通过金属环刀来实现。 试验目的——研究测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力,或孔隙比和压力的关系,变形和时间的关系,以便计算土的各项压缩指标。 试验设备——固结仪。 (一)e -p 曲线及有关指标 要绘制e -p 曲线,就必须求出各级压力作用下的孔 隙比——e 。 如何求e ?看示意图: 设试样截面积为A ,压缩前孔隙体积为0v V ,土粒体积为0s V ,土样高度为0H ,孔隙比为0e (已测出)。压缩稳定后的孔隙体积为v V ,土粒体积为s V ,土样高度为H H H ?-='0,孔隙比为e ,H Λ为某级压力下样式高度变化(可以测出)。依侧限压缩试验原理可知:土样压缩前后试样截面积A 不变,s s V V =0,则有: e H H e H +Λ-+=11000 则可得:)1(00 0e H H e e +Λ-= 利用上式计算各级荷载P 作用下达到的稳定孔隙比e ,可绘制如图4-3所示的e -p 曲线,该曲线亦被称为压缩曲线。 1、压缩系数α dp de -=α α——压缩系数,MP a -1,负号表e 随P 的增长而减小。 当压力变化范围不大时,土的压缩曲线可近似用图4-4中的M 1M 2割线代替。

第三章 土的压缩性与地基沉降计算

第三章土的压缩性与地基沉降计算 地基在荷载作用下会产生附加应力,从而引起地基(主要是竖向变形),建筑物基础亦随之沉降。如果沉降超过容许范围,就会导致建筑物发裂或影响其正常使用,严重者还会威胁建筑物的安全。因此,在地基基础设计与施工时,必须重视地基变形问题;如果地基不均匀或上部结构荷载差异较大,还应考虑不均匀沉降对建筑物的影响。 为了计算地基的变形量,必须了解土的压缩性。通过室内或现场试验,求出土的压缩性指标,可计算基础的最终沉降量(地基稳定后的沉降量);并可研究地基变形与时间的关系,以便了解建筑物使用期间某一时刻的的变形量。因此,研究地基的变形,对于保证建筑物的经济性和安全具有重要意义。 导致地基变形的因素很多.但大多数情况下主要是建筑物荷载引起的。本章主要介绍土的压缩性、压缩性指标及由建筑物荷载引起的地基最终沉降量的计算。 第一节土的压缩性 一、基本概念 (一)压缩性 土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性。土体积缩小的原因,从土的三相组成来看不外乎有以下三个方面:①土颗粒本身的压缩;②土孔隙中不同形态的水和气体的压缩;③孔隙中部分水和气体被挤出,土颗粒相互移动靠拢使孔隙体积减小。试验研究表明,在一般建筑物压力100~600KPa作用下,土颗粒及水的压缩变形量不到全部土体压缩变形量的1/400,可以忽略不计。气体的压缩性较大,密闭系统中,土的压缩是气体压缩的结果,但在压力消失后,土的体积基本恢复,即土呈弹性。而自然界中土是一个开放系统,孔隙中的水和气体在压力作用下不可能被压缩而是被挤出,由此,土的压缩变形主要是由于孔隙中水和气体被挤出,致使土孔隙体积减小而引起的。 土体压缩变形的快慢与土中水渗透速度有关。对透水性大的砂土,建筑物施工完毕时,可认为压缩变形已基本结束;对于高压缩性的饱和粘性土,由于渗透速度慢,施工完毕时一般只达到总变形量的5%~20%。在相同压力条件下,不同土的压缩变形量差别很大,可通过室内压缩试验或现场载荷试验测定。 粘性与无粘性土变形与渗透性关系 (二)固结与固结度 土的压缩需要一定的时间才能完成,对于无黏性土,压缩过程所需的时间较短。对于饱和黏性土,由于水被挤出的速度较慢,压缩过程所需的时间就相当长,需几年甚至几十年才能压缩稳定。

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。即 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

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

第5章土的压缩性

第5章土的压缩性 一简答题 1.通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标如何求得 2.通过现场(静)载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标 3.室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量,为什么 4.试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量,它们与材料力学中杨氏模量有什么区别 5.根据应力历史可将土(层)分为那三类土(层)试述它们的定义。 6.何谓先期固结压力实验室如何测定它 7.何谓超固结比如何按超固结比值确定正常固结土 8.何谓现场原始压缩曲线三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同 9.应力历史对土的压缩性有何影响如何考虑 二填空题 1.压缩系数= ,表示压力范围= ,= 的压缩系数,工程上常用评价土的压缩性的高低。 2.可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。 3.天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。 4.据前期固结压力,沉积土层分为、、 三种。 5.在研究沉积土层的应力历史时,通常将 与之比值定义为超固结比。 三选择题 1.评价地基土压缩性高低的指标是() (A)压缩系数;(B)固节系数;(C)沉降影响系数; (D)参透系数 2.若土的压缩曲线(e-p曲线)较陡,则表明() (A)土的压缩性较大 (B)土的压缩性较小 (C)土的密实度较大 (D)土的孔隙比较小 3.固结实验的排水条件为() (A)单面排水; (B)双面排水;(C)不排水; (D)先固结,后不排水4.在饱和土的排水固结过程中,若外载荷不变,则随着土中有效应力()

(A)孔隙水压力u相应的增加;(B)孔隙水压力u相应的减少 (C)总应力δ相应增加;(D)总应力δ相应减少 5.无黏性土无论是否饱和,其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土()(A)长得多; (B)短得多;(C)差不多; (D)有时更长,有时更短6.在饱和土的排水固节过程中,通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化()(A)u不断减少,不断增加;(B)u不断增加,不断减少 (C)u与均不断减少;(D)u与均不断增加 7.土体产生压缩的时() (A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变;(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少 (C)土粒和水的压缩量均较大;(D)孔隙体积不变 8.土的变形模量可通过()实验来测定。 (A)压缩; (B)载荷;(C)渗透; (D)剪切; 9.土的e-p曲线愈平缓,说明() (A)压缩模量愈小; (B)压缩系数愈大 (C)土的压缩性愈低;(D)土的变形愈大 10.若土的压缩系数a1-2=,则该土属于() (A)低压缩性土; (B)中压缩性土;(C)高压缩性土; (D)低灵敏土 11.已知土中某点的总应力,孔隙水压力,则有应力等于( ) (A)20kPa ;(B)80kPa;(C)100kPa;(D)120kPa 12.下列说法中,错误的是() (A)土在压力作用下体积会减小 (B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少 (C)土的压缩所需时间与土的透水性有关 (D)土的固结压缩量与土的透水性有关 13.土的压缩性指标包括() (A)a,Cc,Es,E0;(B)a,Cc,Es,e ;(C)a,Cc,E0,e ;(D)a,Es,Eo, 14.土的压缩模量越大,表示() (A)土的压缩性越高;(B)土的压缩性越低 (C)e-p曲线越陡;(D)e-lgp曲线越陡 15.下列说法中,错误的是() (A)压缩试验的排水条件为双面排水 (B)压缩试验不允许土样产生侧向变形 (C)载荷试验允许土体排水

土的压缩性

研究土压缩性的意义 从工程意义上来说,地基沉降有均匀沉降和不均匀沉降之分。当建筑物基础均匀下沉时,从结构安全的角度来看,不致有什么影响,但过大的沉降将会严重影响建筑物的使用与美观,如造成设备管道排水倒流,甚至断裂等;当建筑物基础发生不均匀沉降时,建筑物可能发生裂缝、扭曲和倾斜,影响使用和安全,严重时甚至使建筑物倒塌。因此,在不均匀或软弱地基上修建建筑物时,必须考虑土的压缩性和地基变形等方面的问题。 对于道路和桥梁工程,一般来说,均匀沉降对路桥工程的上部结构危害也较小,但过量的均匀沉降也会导致路面标高降低、桥下净空的减少而影响正常使用;不均匀沉降则会造成路堤开裂、路面不平,对超静定结构桥梁产生较大附加应力等工程问题,甚至影响其正常和安全使用。因此,为了确保路桥工程的安全和正常使用,既需要确定地基土的最终沉降量,也需要了解和估计沉降量随时间的发展及其趋于稳定的可能性。 在工程设计和施工中,如能事先预估并妥善考虑地基的变形而加以控制或利用,是可以防止地基变形所带来的不利影响的。如某高炉,地基上层是可压缩土层,下层为倾斜岩层,在基础底面积范围内,土层厚薄不均,在修建时有意使高炉向土层薄的一侧倾斜,建成后由于土层较厚的一侧产生较大的变形,结果使高炉恰好恢复其竖向位置,保证了安全生产,节约了投资。 回弹曲线和再压缩曲线 上面在室内侧限压缩试验中连续递增加压,得到了常规的压缩曲线。现在如果加压到某一值(相应于下图曲线上的P点)后不再加压,而是逐级进行卸载直至为零,并且测得各卸载等级下土样回弹稳定后土样高度,进而换算得到相应的孔隙比,即可绘制出卸载阶段的关系曲线,如图中bc曲线所示,称为回弹曲线(或膨胀曲线)。可以看到不同于一般的弹性材料的是,回弹曲线不和初始加载的曲线ab重合,卸载至零时,土样的孔隙比没有恢复到初始压力为零时的孔隙比e0。这就表明土在荷载作用下残留了一部分压缩变形,称之为残余变形(或塑性变形),但也恢复了一部分压缩变形,称之为弹性变形

土的压缩性和固结理论

五 土的压缩性和固结理论 一、填空题 1.土体的压缩性被认为是由于土体中______________减小的结果。 2.土的固结系数表达式为_________,其单位是____________;时间因数的表达式为___________。 3.根据饱和土的一维固结理论,对于一定厚度的饱和软粘土层,当t=0和0≤z ≤H 时,孔隙水压力u=______________;当t=∞和0≤z ≤H 时,孔隙水压力u=__________________。 4.在土的压缩性指标中,s E 和a 的关系为____________________;S E 和0E 的关系为_______。对后者来说,其关系只在理论上成立,对_________土相差很多倍,对__________土则比较接近。 5.土的压缩性是指___________。 6.压缩曲线的坡度越陡,说明随着压力的增加,土孔隙比的减小愈___________,因而土的压缩性愈_________________。反之,压缩曲线的坡度越缓,说明随着压力的增加,土的孔隙比的减小愈___________,因而土的压缩性愈___________。《规范》采用21-a 来评价土的压缩性高低,当21-a _____________时,属低压缩性土;当21-a _____________时,属中压缩性土;21-a _____________时,属高压缩性土。 7.土的压缩指数的定义表达式为___________。 8. 超固结比OCR 指的是______和______之比;根据OCR 的大小可把粘性土分为______、______、______三类;1OCR <的粘性土属______土。 9.压缩系数______,压缩模量______,则土的压缩性越高。这两个指标通过______试验,绘制______曲线得到。 答案:1.孔隙体积 2.w a e k γ) 1(C 1V += 年2m 2T h t c v v = 3.z σ 0 4.a e E s 11+= s E E β=0 硬土 软土 5土在压力作用下体积减小的特征 6.显著 高 小 低 21-a <0.11 M -pa 0.11 M -pa ≤21-a <0.51 M -pa 21-a ≥0.51 M -pa 7.1 2 211 221C lg lg lg p p e e p p e e C -=--= 8.先期固结压力、现在土的自重应力、正常固结土、超 固结土、欠固结土、欠固结土 9.越大、减小、压缩、e p - 二、选择题 1.下列说法中,错误的是( )。 (A )土在压力作用下体积会缩小 (B )土的压缩主要是土中孔隙体积的减小

地基土压缩性的判定

地基土压缩性的判定,土的变形模量与压缩模量的关系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。即 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

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

土的压缩性及固结理论

第4章土的压缩性及固结理论 基本内容 这是本课程的重点。在学习土的压缩性指标确定方法的基础上,掌握地基最终沉降量计算原理和地基固结问题的分析计算方法。 学习要求: 1. 掌握土的压缩性与压缩性指标确定方法; 2.掌握有效应力原理; 3.掌握太沙基一维固结理论; 4.1 概述(outline) 土在自重应力或附加应力作用下,地基土要产生附加变形,包括体积变形和形状变形。对于土来说,体积变形通常表现为体积缩小。我们把这种在外力作用下土体积缩小得特性称为土的压缩性(compressibility)。 It is well recognized that the deformations will be induced in ground soil under self-weight or net contact pressure. The load-induced soil deformations can be divided into volumetric deformation and deviatoric deformation (namely, angular distortion or deformation in shape). The volumetric deformation is mainly caused by the normal stress, which compact the soil, resulting in soil contraction instead of soil failure. The deviatoric deformation is caused by the shear stress. When the shear stress is large enough, shear failure of the soil will be induced and soil deformation will develop continuously. Usually shear failure over a large area is not allowed to happen in the ground. 土的压缩性主要有两个特点: (1)土的压缩性主要是由于孔隙体积减少而引起的; (2)由于孔隙水的排出而引起的压缩对于饱和粘土来说需要时间,将土的压缩随时间增长的过程称为土的固结。 在建筑物荷载作用下,地基土主要由于压缩而引起的竖直方向的位移称为沉降。 研究建筑物沉降包含两方面的内容: 一是绝对沉降量的大小,亦即最终沉降; 二是沉降与时间的关系,主要介绍太沙基的一维固结理论 土体产生体积缩小的原因: (1)固体颗粒的压缩; (2)孔隙水和孔隙气体的压缩,孔隙气体的溶解;孔隙水和孔隙气体的排出。由于纯水的弹模约为2×106kPa,固体颗粒的弹模为9×l 07kPa,土粒本身和孔隙中水的压缩量,在工程压力(100~600kPa)范围内,不到土体总压缩量的1/400,因此常可略不计。所以,土体压缩主要来自孔隙水和土中孔隙气体的排出。孔隙中水和气体向外排出要有一个时间过程。因此土的压缩亦要一段时间才能完成。把这一与时间有关的压缩过程称为固结。 土体的变形计算,需要取得土的压缩性指标,可以通过室内侧限压缩试验和现场原位试验得到。 室内压缩试验亦称固结试验,是研究土压缩性最基本的方法。 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,并绘制成p-s曲线,即获得地基土载荷试验的结果。 反映土的压缩性的指标主要有压缩系数、压缩模量、压缩指数和变形模量。土的压缩性的高低,常用压缩性指标定量表示,压缩性指标,通常由工程地质勘察取天然结构的原状土样进行. Characteristic of soil compression (1)Compression of soil is mainly due to the decrease of void volume. (2)The compression for a clay increases with the times (consolidation) Ground soil will deform vertically due to structure load. The contents on studying structure settlement include 1 The absolute settlement (final settlement) 2 Relationship between settlement and time. Introducing terzaghi’s 1D consolidation theory Reasons of volumetric reduction of soil mass 1 The compressive deformation of the soil particles. 2 The compressive deformation of the pore water and air. The partial discharge of the pore water and air.

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。即 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

5.土的压缩性与基础沉降

第四章土的压缩性与基础沉降

建筑物荷载作用或其他原因引起地基土中应力的增加,均会使地基土产生变形,变形量的大小直接与土体的压缩性有直接关系,由于土体具有压缩性,因而地基承受建筑物荷载后,产生沉降量的大小一方面取决于建筑物荷载的大小和分布,另一方面取决于地基土层的类型、分布、各土层厚度及其压缩性。 一、土的压缩性 1、土的压缩变形原因 土的压缩性:土在压力作用下,体积缩小的特性。 土的压缩量的组成 土体压缩的实质:土体在外荷载作用下被压缩,土粒产生相对移动并重新排列,与此同时土体孔隙中 部分水和气体被排出,从而引起孔隙体积减小。 2、侧限压缩试验 试验仪器:侧限压缩仪 由于土体侧向受到环刀的限制,因此不能 在侧向发生任何变形,只能在竖直方向上产生压缩 变形。 3、压缩性指标 e-p曲线:根据土体在各级不同压 力p作用下,达到压缩 稳 定的孔隙比e,绘制出 的 e-p曲线为压缩曲线。 压缩系数(a):利用单位压力增量 所引起的孔隙 比的 改变,即压缩曲 线 的割线斜率来 表征 土体压缩性高 低, 压缩曲线的斜

率即 为压缩系数。 压缩模量(Es) 变形模量(E) 二、地基最终沉降量计算 1、分层总和法 基本假定 单一压缩土层的沉降计算 单向压缩分层总和法计算 2、《规范》法 在分层总和法的基础上,采用平均附加应力系数,并引入地基沉降计算经验系数,得到规范法计算方法。 三、地基沉降与时间的关系 1、应力历史对沉降的影响 土的回弹与再压缩特性 粘性土沉降的组成:瞬时沉降、固结沉降、次固结沉降 土的应力历史对土压缩性的影响 粘性土的三种基本类型:正常固结土、超固结土、欠固结土

第5章土的压缩性

第5章土中应力 一简答题 1.通过固结试验可以得到哪些土的压缩性指标?如何求得? 2.通过现场(静)载荷试验可以得到哪些土的力学性质指标? 3.室内固结试验和现场载荷试验都不能测定土的弹性模量,为什么? 4.试从基本概念、计算公式及适用条件等方面比较压缩模量、变形模量与弹性模量,它们与材料力学中杨氏模量有什么区别? 5.根据应力历史可将土(层)分为那三类土(层)?试述它们的定义。 6.何谓先期固结压力?实验室如何测定它? 7.何谓超固结比?如何按超固结比值确定正常固结土? 8.何谓现场原始压缩曲线?三类土的原始压缩曲线和压缩性指标由实验室的测定方法有河不同? 9.应力历史对土的压缩性有何影响?如何考虑? 二填空题 1.压缩系数= ,表示压力范围= ,= 的压缩系数,工程上常用评价土的压缩性的高低。 2.可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、和。 3.天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向有效固结压力称为。 4.据前期固结压力,沉积土层分为、、三种。 5.在研究沉积土层的应力历史时,通常将与之比值定义为超固结比。 三选择题 1.评价地基土压缩性高低的指标是() (A)压缩系数;(B)固节系数;(C)沉降影响系数;(D)参透系数 2.若土的压缩曲线(e-p曲线)较陡,则表明() (A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小 (C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小 3.固结实验的排水条件为() (A)单面排水;(B)双面排水;(C)不排水;(D)先固结,后不排水 4.在饱和土的排水固结过程中,若外载荷不变,则随着土中有效应力() (A)孔隙水压力u相应的增加;(B)孔隙水压力u相应的减少 (C)总应力δ相应增加;(D)总应力δ相应减少 5.无黏性土无论是否饱和,其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏性土()(A)长得多;(B)短得多;(C)差不多;(D)有时更长,有时更短 6.在饱和土的排水固节过程中,通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化()(A)u不断减少,不断增加;(B)u不断增加,不断减少 (C)u与均不断减少;(D)u与均不断增加 7.土体产生压缩的时() (A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变;(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少 (C)土粒和水的压缩量均较大;(D)孔隙体积不变 8.土的变形模量可通过()实验来测定。 (A)压缩;(B)载荷;(C)渗透;(D)剪切;

固结(高等土力学)

参考书 《土工原理》 殷宗泽编著 《高等土力学》李广信主编 1. 土的压缩性和影响因素 土的压缩性是指土体在压力作用下体积缩小的特性 ? 土体产生体积缩小的原因: (1) 孔隙水和孔隙气体的排出 (2)孔隙水和孔隙气的压缩(3)固体颗粒的压缩 (4)孔隙气体的溶解 试验研究表明,在一般压力(100~600kPa )作用下,土粒和水的压缩量与土体的压缩总量之比(小于1/400)可以忽略不计,封闭的气泡很少量压缩也可忽略不计。 土的压缩实际上是由于孔隙水和孔隙气体的排出,孔隙体积缩小,土粒调整位置,重新排列,互相挤紧(土骨架变形) 影响土压缩性的主要因素 土的组成和结构状态 ? 土粒粒径大小、成分 ? 土体结构 ? 有机质 ? 孔隙水 环境影响 ? 应力历史 ? 温度 密实型 松散型 粗粒土基本上是单粒结构。在压力作用下,土粒发生滑 动与滚动,位移到比较密实、更稳定的位置。土的级配越好,密度愈高,压缩量愈小。如果压力较大,其压缩 有可能是部分土粒被压碎。 土体结构影响 本章提要 1. 土的压缩性和主要影响因素 2. 土的固结和固结试验 3. 一维固结理论 4. 三维固结理论 5. 次固结和流变 6. 沉降的计算方法 7. 工程应用问题和实例 高等土力学 土的固结理论

什么是土的固结? 在荷载作用下,饱和土体孔隙中的水逐渐排出,土的骨架颗粒相互挤紧,土体发生压缩变形,这一现象称为土的固结。 饱和土(土骨架+孔隙水) 关注两个问题: 压缩大小(压缩性)、快慢(固结特性) 2. 固结试验 Oedometer Test 常规固结试验/侧限压缩试验/Ko 压缩试验/单向压缩试验 Rowe Cell 固结仪 恒应变速率试验(Constant Rate of Strain ,CRS) 固结仪 11 12 有机质影响 土中有机质主要为纤维素和腐殖质,其存在使土体的压缩性与收缩性增大,对强度也有影响。 ? 举例:天然泥炭与泥炭质土(含水率很高,孔隙比大,比重低, 液、塑限大),压缩性极高,但固结较快。 在加荷后很短时间内,即完成大部分压缩; 随着荷载加大,压缩量急剧增加 细粒土土粒大多呈扁平鳞片状,其典型结构有两种:絮凝结构与分散结构。 絮凝结构的沉积粘土的变形,往往是颗粒相互滑移到新稳定位置和土粒发生弹性挠曲的结果。 分散结构的粘土颗粒接近于平行排列。这类土的压缩变形,主要由于颗粒间的水被挤出所引起。人工压密土的结构,多属此型。

岩土工程勘察地基土压缩性分析

岩土工程勘察地基土压缩性分析 1工程实例 工程项目为浙江广播电视集团建造的影视后期制作中心,位于杭州市萧山区宁围镇,钱塘江南岸。建筑物概况如下表1。 2场地地层结构 勘察区位于杭州市萧山区宁围镇高教园区,拟建场地地貌属于钱塘江冲海积平原区。地形开阔平坦,地势相对较低,场地为荒地,现状黄海高程为5.80~7.36m。①-1杂填土(meQ4)杂色,湿,松散-稍密状态。主要为碎石、砖块及砼等建筑垃圾,局部为素填土。局部分布,主要分布在场地的南侧,层厚0.40~2.30m。①-2素填土(meQ4)褐灰色,湿,松散状态。含较多植物根系、少量小碎石。局部分布,层厚0.20~1.00m。 ②-1粘质粉土(al-mQ42)灰黄~黄灰色,湿~很湿,稍密。切面粗糙,含云母碎屑,摇震反应较快,韧性和干强度较差。属中压缩性土。孔隙比=0.924,qc=2.18MPa,fs=21.7kPa,N=7.7。全场分布,层顶标高4.59~6.81m,层厚0.90~3.30m。②-2砂质粉土(al-mQ42)黄灰色,湿~很湿,稍密。切面粗糙,含云母及贝壳碎屑,摇震反应较快,韧性和干强度较差。局部为粘质粉土。属中压缩性土。孔隙比=0.884,qc=3.67MPa,fs=39.9kPa,N=8.3。全场分布,层顶标高1.92~4.99m,层厚2.30~8.90m。 ②-3砂质粉土(al-mQ42)黄灰~灰色,湿~很湿,稍密。切面粗糙,含云母碎屑,摇震反应迅速,韧性和干强度较差。局部为粘质粉土或粉砂。属中压缩性土。孔隙比=0.852,qc=2.88MPa,fs=44.8kPa,N=10.1。

全场分布,层顶标高 1.28~3.90m,层厚 1.10~3.90m。②-4粉砂(al-mQ42)青灰色,湿~很湿,稍密-中密。切面粗糙,含少量贝壳碎屑,摇震反应迅速,韧性和干强度较差。局部夹有粉土。属中压缩性土。孔隙比=0.780,qc=7.68MPa,fs=91kPa,N=19.1。全场分布,层顶标高-4.50~0.69m,层厚1.90~7.00m。③-1粘质粉土(mQ41)灰色,很湿,稍密。切面粗糙,夹薄层状粉砂,含云母碎屑,摇震反应较快,韧性和干强度较差。局部为粉质粘土。属中压缩性土。本层为过度层。孔隙比=0.964,液性指数=1.06,塑性指数=10,qc=1.77MPa,fs=32.7kPa,N=5.8。全场分布,层顶标高-13.48~-10.04m,层厚0.40~3.80m。③-2淤泥质粉质粘土(mQ41)灰色,流塑~软塑。切面较光滑,夹薄层状粉砂,含少量有机腐殖质及贝壳碎屑,有臭味,无摇振反应,韧性及干强度中等。局部为淤泥质粉质粘土或粉土。属高压缩性土。孔隙比=1.193,液性指数=1.073,塑性指数=17.1,qc=0.96MPa,fs=14kPa,N=1.3。全场分布,层顶标高-16.48~-11.70m,层厚8.00~20.20m。⑤-1含粉砂粉质粘土(mQ32-1)青灰色,软塑,切面较光滑,局部夹有粉土或粉砂,见云母及贝壳碎屑,含有机质,韧性中等,干强度中等。局部为粉土。属中压缩性土。孔隙比=0.872,液性指数=0.854,qc=3.9MPa,fs=46.8kPa,N=8.1。局部分布。层顶标高-33.33~-21.55m,层厚0~13.40m。⑤-2粉砂(mQ32-1)灰-灰黄色,湿~很湿,中密。切面粗糙,含云母碎屑及少量腐殖质,局部夹有层状粉质粘土,摇震反应迅速,韧性和干强度较差。局部为粉土。属中压缩性土。孔隙比=0.811,qc=7.29MPa,fs=70.4kPa,N=17.3。局部分布,层顶标高-34.43~-21.79m,层厚0~

土的压缩性及固结理论

土的压缩性 5.1概述 土体压缩性——土在压力(附加应力或自重应力)作用下体积缩小的特性。 土体压缩包括:(1)土粒本身和孔隙水的压缩; (2)孔隙气体的压缩; (3)孔隙水、气排出,使得孔隙体积减小。 上面(1)的压缩不到压缩量的1/400,忽略;(2)的压缩量也很小,忽略。 地基土的压缩实质 土的固结——土体在压力作用下其压缩量随时间增长的过程。 土体的压缩性指标:压缩系数、压缩模量。 压缩性指标测定方法:(1)室内试验测定,如侧限条件的固结试验; (2)原位测试测定,如现场[静]载荷试验。 5.2固结试验及压缩性指标 一、固结试验及压缩性指标 1.压缩试验和压缩曲线 减少。会被压缩,也会被排出部分);)不变;但会被排出(孔隙水体积(不变;土粒体积(v a s V V V V ? ?? ?? ?????ω)a s E

(1)侧限压缩试验(固结试验) 侧限——限制土样侧向变形,土样只能发生竖向压缩变形。通过金属环刀来实现。 试验目的——研究测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力,或孔隙比和压力的关系,变形和时间的关系,以便计算土的各项压缩指标。 试验设备——固结仪(压缩仪)。 试验方法:逐级加压固结,以便测定各级压力作用下土样压缩稳定后的孔隙比。 (2)e -p 曲线 要绘制e -p 曲线,就必须求出各级压力作用下的孔隙比。 如何求?看示意图: 设试样截面积为A ,如图:依侧限压缩试验原理可知:土样压缩前后试样截面积A 不变,土粒体积不变,令,有 或 ——分别为土粒比重、土 样的初始含水量和初始密度。 利用上式计算各级荷载作用下达到的稳定孔隙比,可绘制如 i p i e i p i e i e s V 1=s V i i i i i i e H H e H e H e A H e A H +?-=+=+??? ?+=+=1111100000)1(1000000e H H e e e e e H H i i i i +?-=?+-=?1)1(0 00-+= ρρωw s G e 00ρω、、s G i p i e

土力学课程第五章土的压缩性习题附参考答案

土力学课程第五章土的压缩性习题 附参考答案 摘要 一、填空题(共5小题) 二、选择题(共21小题) 三、判断改错题(共12小题) 四、简答题(共9小题) 五、计算题(共3小题) 参考答案

土力学课程第五章土的压缩性习题附参考答案 一、填空题(共5小题) 1.压缩系数= ,表示压力范围= ,= 的压缩系数, 工程上常用评价土的压缩性的高低。 2.可通过室内试验测定的土体压缩性的指标有、、 和。 3.天然土层在历史上所经受过的包括自重应力和其他荷载作用形成的最大竖向 有效固结压力称为。 4.据前期固结压力,沉积土层分为、、三种。 5.在研究沉积土层的应力历史时,通常将与之比值定义为超 固结比。 二、选择题(共21小题) 1.评价地基土压缩性高低的指标是() (A)压缩系数;(B)固节系数;(C)沉降影响系数;(D)参透系数 2.若土的压缩曲线(e-p曲线)较陡,则表明() (A)土的压缩性较大(B)土的压缩性较小 (C)土的密实度较大(D)土的孔隙比较小 3.固结实验的排水条件为() (A)单面排水;(B)双面排水;(C)不排水;(D)先固结,后不排水 4.在饱和土的排水固结过程中,若外载荷不变,则随着土中有效应力()(A)孔隙水压力u相应的增加;(B)孔隙水压力u相应的减少 (C)总应力δ相应增加;(D)总应力δ相应减少 5.无黏性土无论是否饱和,其实形达到稳定的所需时间都比透水性小的饱和黏 性土() (A)长得多;(B)短得多;(C)差不多;(D)有时更长,有时更短

6.在饱和土的排水固节过程中,通常孔隙水压力u与有效力将发生如下的变化() (A)u不断减少,不断增加;(B)u不断增加,不断减少 (C)u与均不断减少;(D)u与均不断增加 7.土体产生压缩的时() (A) 土中孔隙体积减少,土粒体积不变;(B)孔隙体积和土粒体积均明显减少 (C)土粒和水的压缩量均较大;(D)孔隙体积不变 8.土的变形模量可通过()实验来测定。 (A)压缩;(B)载荷;(C)渗透;(D)剪切; 9.土的e-p曲线愈平缓,说明() (A)压缩模量愈小;(B)压缩系数愈大 (C)土的压缩性愈低;(D)土的变形愈大 10.若土的压缩系数a1-2=0.1MPa-1,则该土属于() (A)低压缩性土;(B)中压缩性土;(C)高压缩性土;(D)低灵敏土 11.已知土中某点的总应力,孔隙水压力,则有应力等于() (A)20kPa ;(B)80kPa;(C)100kPa;(D)120kPa 12.下列说法中,错误的是() (A)土在压力作用下体积会减小 (B)土的压缩主要是土中孔隙体积的减少 (C)土的压缩所需时间与土的透水性有关 (D)土的固结压缩量与土的透水性有关 13.土的压缩性指标包括() (A)a,Cc,Es,E0;(B)a,Cc,Es,e;(C)a,Cc,E0,e ;(D)a,Es,Eo, 14.土的压缩模量越大,表示() (A)土的压缩性越高;(B)土的压缩性越低 (C)e-p曲线越陡;(D)e-lgp曲线越陡 15.下列说法中,错误的是()

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