压缩模量与变形模量
压缩模量和变形模量的关系
土的压缩模量Es,和变形模量E都是指土在法向应力作用下,应力与应变的比值,是计算地基变形 的两个重要指标。两者之间既有内在的联系,但又有所区别。
土的压缩模量是指土在侧限条件下,压缩时垂直压力增量与垂直应变增量的比值。土的变形模量多根据载荷试验 P-S曲线的初始直线段,按均质各向同性无限弹性界质的弹性理论公式计算。土的压缩模量和变形模量同属压缩性指标,两者之间存在一定的数学关系,一般可用下式
表
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示:
2 E= [1-2u/(1-u)]Es = βEs,即E
参数
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经验关系(舒武堂,李国胜,蒋涛. 武汉地区淤泥质软土、粘性土的压缩模量与变形模量的相关关系,岩土工程界,Vol.7, No.7, 29-30)
(1)淤泥质软土Es与E0的经验回归方程
E= 1.378 + 0.917Es 0
(2)一般粘性土Es与E0的经验回归方程
E = 1.592 + 1.700Es 0
(3)老粘性土Es与E0的经验回归方程
E = 14.518 + 1.489Es 0
结论:淤泥质软土的E/Es的比例值最小,老粘性土的E/Es的比例值最大,一般粘性土的E/Es的比例值居中,亦即000
土的结构强度越小,压缩性越大则E/Es的比例值越小;土的结构强度越大,压缩性越小,则E/Es的比例值越大。对同一00
土类而言,E/Es的比例值又随Es值的增大而逐渐减小。 0
E/Es在1-3之间,即实际中E>Es~ 00
这就是理论与实践的矛盾,在使用中要注意到~
首先应将沉降计算的过程分为两部分:1、布辛尼斯克解算附加应力 其计算前提是将地基视为具有水平表面沿三个坐标方向无限延伸的均质弹性体就是半无限空间弹性体。布氏根据弹性力学知识求出半空间体内任意点的应力和位移(共6个量)。2、附加应力下用分层总和法求沉降 分层总和法应用假设中一条假
设地基为均匀同向的半无限弹性体,就是为了布氏解求附加应力,另一假设就是变形条件为侧限条件,只发生竖向压缩变形,无侧向变形。
通过以上分析可知:1.理论上讲采用分层总和法计算沉降应采用侧限试验就是室内试验的压缩模量,原位试验得到的变形模量不能应用分层总和法求沉降。2、关于地勘院说砂土不提供压缩模量,原因是砂土尤其是细沙及粉土等取样困难,或取样后不能做侧限试验,故给出变形模量,3、变形模量与压缩模量有一经验换算公式,可换算后采用压缩模量用分层总和法求沉降。