变形模量与压缩模量关系
土的变形模量与压缩模量的关系
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
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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
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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
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不同;
μ、β的理论换算值
土的种类 μ β
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