土力學(xué)第五章-土的壓縮性

土體的壓縮和固結(jié)土的壓縮性：

指土體在外荷載作用下體積減小的性能。土體壓縮的實質(zhì)：

就是排出土體孔隙中的水和氣體，引起土體孔隙體積減小。壓縮量：

指土體從受荷前的初始狀態(tài)到受荷后的壓縮穩(wěn)定狀態(tài)之間的體積變化量，也稱為變形量。土的固結(jié)：

指土體的壓縮量隨時間延長而逐漸增大啊的過程。壓縮穩(wěn)定狀態(tài)和側(cè)限條件土的壓縮穩(wěn)定狀態(tài)：

指土體在壓力作用下，壓縮變形量達到最大值時的狀態(tài)。有側(cè)限條件：

土體側(cè)向受到限制，受壓前后的橫截面積保持不變，則體積變化量實際上就是由土體厚度的變化引起。無有側(cè)限條件：

土體側(cè)向沒有限制，土體可以側(cè)向變形，受壓后的橫截面積發(fā)生變化。土的壓縮試驗土的壓縮試驗是土體在有側(cè)限條件下進行。方法：

試驗時，使土體受到4級不同垂直壓力作用，

測定土體在各級垂直壓力下達到壓縮穩(wěn)定時的變形量，

計算出相應(yīng)的孔隙比。不同土體達到壓縮穩(wěn)定的時間不同，粘性土達到壓縮穩(wěn)定至少需要1天時間。壓縮曲線土體壓縮試驗的結(jié)果用壓縮曲線表示壓縮曲線：

就是反映孔隙比與垂直壓力的關(guān)系曲線。

分為兩種：e-p曲線和e-lgp曲線。特性：

壓縮曲線的陡緩程度反映了土體壓縮性的大小。

壓縮曲線越陡，土體的壓縮性越大；

壓縮曲線越緩，土體的壓縮性越小。壓縮定律(e-p曲線)壓縮定律：

就是反映壓縮曲線的陡緩程度，它實際上就是壓縮曲線的斜率。在壓力變化并不大時，土體孔隙比的變化與壓力的變化成反比。e-p曲線的斜率就是壓縮系數(shù)av，隨曲線不同點而變化，單位是kPa-1。壓縮定律(e-logp曲線)土的壓縮定律也可用e-lgp曲線的斜率來表示：e-lgp曲線的斜率就是壓縮指數(shù)，它是一個基本不變的值。壓縮系數(shù)和壓縮指數(shù)的關(guān)系：土體壓縮性判斷一般以壓力在100~200kPa范圍內(nèi)的壓縮系數(shù)作為劃分土體壓縮性的標準。分類：低壓縮性土：a1-2<110-4kPa-1中壓縮性土：a1-2=110-4~510-4kPa-1高壓縮性土：a1-2>510-4kPa-1先期固結(jié)壓力問題先期固結(jié)壓力：

指土在歷史上曾經(jīng)受到的最大壓力，土體在這壓力作用下已經(jīng)達到壓縮穩(wěn)定狀態(tài)。現(xiàn)存上覆壓力：

指土體現(xiàn)在所受到的壓力。先期固結(jié)壓力和現(xiàn)存上覆壓力都按土體的自重應(yīng)力計算。注意地下水位以下用浮容重計算。超固結(jié)比及土的分類超固結(jié)比：指土體的先期固結(jié)壓力與現(xiàn)存上覆壓力之比。土的分類：超固結(jié)土(OCR>1)正常固結(jié)土(OCR=1)欠固結(jié)土(OCR<1)超固結(jié)土：指歷史地面高于現(xiàn)在地面，正常固結(jié)土：指歷史地面就是現(xiàn)在地面，欠固結(jié)土：指現(xiàn)在地面高于穩(wěn)定地面。先期固結(jié)壓力的確定土的先期固結(jié)壓力可由e-lgp曲線確定。方法：1）在e-lgp曲線上，找到曲率最大點；2）過最大點作水平線和切線；3）作水平線和切線的角平分線；4）反向延長e-lgp曲線的直線段；5）直線段與角平分線的交點所對應(yīng)的壓力就是所求的先期固結(jié)壓力。側(cè)壓力系數(shù)和側(cè)膨脹系數(shù)側(cè)壓力系數(shù)K0：指土體在有側(cè)限條件下，水平方向的應(yīng)力與垂直方向應(yīng)力之比。側(cè)膨脹系數(shù)：

指土體在無側(cè)限條件下，水平方向的應(yīng)變與垂直方向應(yīng)變之比。關(guān)系：壓縮模量及變形模量壓縮模量Es：指土體在有側(cè)限條件下，垂直方向的應(yīng)力與垂直方向應(yīng)變之比。變形模量E0：指土體在無側(cè)