模块六：土中的应力与沉降计算主讲教师:时刚第22讲第廿二讲：土的压缩性教学模块六1.概述土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的特性土的压缩固体颗粒的压缩土中水及密闭气体的压缩土中水和气体从孔隙中挤出占总压缩量的1/400不到，忽略不计压缩量主要组成部分，即孔隙体积的减小
说明
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：土的压缩被认为只是由于孔隙体积减小的结果；饱和土仅是土中水的排出2.室内压缩试验及压缩性指标三联固结仪室内压缩试验(亦称固结试验)是研究土压缩性最基本的
方法
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。土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形该试验又称为侧限压缩试验固结容器：环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量
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架等加压设备：杠杆比例1:10变形测量设备支架加压设备固结容器变形测量-a-侧限压缩仪施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载加荷等级p为：50、100、200、300、400kPa侧限压缩试验过程测定：轴向压缩应力p轴向压缩变形s-b-压缩试验方法已知：试样初始高度H0试样初始孔隙比e0最终试验成果荷载作用下孔隙比e的变化-c-压缩试验结果处理换算依据土样在压缩前后变形量为s，整个过程中土粒体积和底面积不变土粒高度在受压前后不变-d-压缩试验结果压缩性不同的土，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压缩曲线可以得以下压缩性指标压缩系数a压缩指数Cc压缩模量Es曲线A压缩性＞曲线B压缩性压缩系数a(KPa-1，MPa-1)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<0.1低压缩性土0.1-0.5中压缩性土>0.5高压缩性土a1-2(MPa-1)土的类别压缩系数a1-2常用作比较土的压缩性大小不同土的压缩指数不同，Cc越大，土的压缩性越大Cc<0.2低压缩性土Cc=0.2~0.4中压缩性土Cc>0.4高压缩性土压缩指数Cc(无量纲)侧限压缩模量（压缩模量）（KPa,MPa）压缩模量与压缩系数a成反比可以划分土的压缩性Es<0.4Mpa高压缩性土0.4Mpa
15Mpa低压缩性土定义：土体在完全侧限条件下，竖向附加应力与相应的应变的比值3.现场荷载试验与变形模量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，将各级荷载与相应的稳定沉降量绘制成p-s曲线，即获得了地基土载荷试验的结果现场载荷试验排除了取样和试样制备等过程中应力释放及人为扰动的影响，更接近于实际工作条件，能比较真实地反映土在天然埋藏条件下的压缩性无侧限状态可获得变形模量E0变形模量（KPa,MPa）土在无侧限条件下应力与应变的比值。以p-s曲线的直线段，用弹性力学
公式
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反算沉降影响系数地基土的泊松比承压板边长或直径比例界限与比例界限对应的沉降变形模量与压缩模量之间关系土的泊松比，一般0～0.5之间利用胡克定律，考虑到侧限下ex=ey=0，可得理论公式对软土，比较接近4.土层的应力历史先期固结压力：土层历史上所经受到的最大压力pp=s：正常固结土p>s：超固结土p<s：欠固结土如土层当前承受的自重压力为s应力历史：土在形成的地质年代中经受的应力变化的情况OCR=1：正常固结OCR>1：超固结OCR<1：欠固结超固结比：相同s时，一般OCR越大，土越密实，压缩性越小正常固结土：表征某一深度的土层在地质历史上所受过的最大压力与现今的自重应力相等，一般来说，土层在自重应力下已固结完成超固结土：表征土层曾经受过的最大压力比现今自重应力大，例如，土层历史上有相当厚的沉积物，后来地面上升或河流冲刷将土层剥蚀欠固结土：土层的固结程度尚未达到现有自重应力的最终沉降量，土层在自重应力下尚未完成固结，例如，新近沉积的淤泥、冲填土等ep(lg)CD在e-lgp曲线上，找出曲率最大点m作水平线m1作m点切线m2作m1,m2的角分线m3m3与试验曲线的直线段交于点BB点对应于先期固结压力pmrmin123pCasagrande法AB先期固结压力的确定
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