根据B的定义及式(3-7)可得 B,4_P221P211+11+e1(MPa) 1+e1p2-1 式中4z一土的竖向附加应力;一土的竖向应变增量 土的压缩模量2是表示土压缩性高低的又一个指标。从上式可见,23与a成反比 即a愈大,B3愈小,土愈软弱。 般2,<4Mpa属高压缩性土:B,=4~15Ma属中等压缩性土:2,>15Mpa为低 压缩性土 、土压缩性的原位测试 土的压缩性指标除了由室内压缩试验测定外,还可以通过野外静荷载试验确 定。变形模量是指土在无侧限条件下受压时,压应力与相应应变之比值,其物理 意义和压缩模量一样,只不过变形模量是在无侧限条件下由现场静荷载试验确 定,而压缩模量是在有侧限条件下由室内压缩试验确定的。现场原位荷载试验同 时可测定地基承载力 变形模量是在现场原位进行测定的,所以它能比较准确地反映土在天然状态 下的压缩性。 进行荷载试验前,先在现场挖一个正方形的试验坑,其深度等于基础的埋置 深度,宽度一般不小于承压板宽度(或直径)的3倍。承压板的面积不应小于 025m,对于软土不应小于05m2。 荷载 支坡 主爆次 百分表 千斤顶 某准梁王L 承压板 试坑 图3-3荷载试验装置 试验开始前,应保持试验土层的天然湿度和原状结构,并在试坑底部铺设约 200mm厚的粗、中砂层找平。当测试土层为软塑、流塑状态的黏性土或饱和松 散砂土时,荷载板周围应铺设200~300mm厚的原土作为保护层。当试验标高低 于地下水位时,应先将水疏干或降至试验标高以下,并铺设垫层,待水位恢复后
根据 的定义及式（3-7）可得： 式中 —土的竖向附加应力； —土的竖向应变增量。 土的压缩模量 是表示土压缩性高低的又一个指标。从上式可见， 与 成反比， 即 愈大， 愈小，土愈软弱。 一般 ﹤4Mpa 属高压缩性土； =4～15Mpa 属中等压缩性土； ﹥15Mpa 为低 压缩性土。 三、土压缩性的原位测试 土的压缩性指标除了由室内压缩试验测定外，还可以通过野外静荷载试验确 定。变形模量是指土在无侧限条件下受压时，压应力与相应应变之比值，其物理 意义和压缩模量一样，只不过变形模量是在无侧限条件下由现场静荷载试验确 定，而压缩模量是在有侧限条件下由室内压缩试验确定的。现场原位荷载试验同 时可测定地基承载力。 变形模量是在现场原位进行测定的，所以它能比较准确地反映土在天然状态 下的压缩性。 进行荷载试验前，先在现场挖一个正方形的试验坑，其深度等于基础的埋置 深度，宽度一般不小于承压板宽度（或直径）的 3 倍。承压板的面积不应小于 0.25 ㎡，对于软土不应小于 0.5 ㎡。 图 3-3 荷载试验装置 试验开始前，应保持试验土层的天然湿度和原状结构，并在试坑底部铺设约 200mm 厚的粗、中砂层找平。当测试土层为软塑、流塑状态的黏性土或饱和松 散砂土时，荷载板周围应铺设 200～300mm 厚的原土作为保护层。当试验标高低 于地下水位时，应先将水疏干或降至试验标高以下，并铺设垫层，待水位恢复后
进行试验。 加载方法视具体条件采用重块或液压千斤顶 图3-3为液压千斤顶加载装置示意图。试验的加荷标准应符合下列要求:加 荷等级应不小于8级,最大加载量不应少于荷载的2倍。每级加载后,按间隔 0、10、10、15、15min,以后为每隔30min读一次沉降量,当连续2h内,每 小时的沉降量小于0.mm时,则认为已趋于稳定,可加下一级荷载。第一级荷 载(包括设备重量)宜接近于开挖试坑所卸除土的重量(其相应的沉降量不计), 其后每级荷载増量,对较松软土采用10~25KPa;对较坚硬土采用50KPa。并观 测累计荷载下的稳定沉降量S(mm)。直至地基土达到极限状态,即出现下列情况 之一时终止加载 (1)荷载板周围的土有明显侧向挤出 (2)荷载P增加很小,但沉降量s却急剧増大,荷载一沉降(P-S)曲线 出现陡降段 (3)在某一级荷载下,24h内沉降速率不能达到稳定标准 (4)沉降量与承压板宽度或直径之比(s/b)大于或等于0.06。 满足前三种情况之一时,其对应的前一级荷载定为极限荷载。 图3-4荷载试验P-S曲线 根据试验观测记录,可以绘制承压板底面应力与沉降量的关系曲线,即P一 S曲线,如图34所示。从图中可以看出,承压板的沉降量随应力(或称压力)的 增大而增加,p-s曲线分为三个阶段:①oa为直线段,荷载较小时,p与s呈直 线变化;②ab为曲线段,随着荷载増加,沉降速率也増加,地基产生局部剪切 破坏;③bc为陡降段,s急剧増加,地基土达到破坏,称为破坏阶段 在p-s曲线中,与a点对应的荷载a称为比例界限荷载:与b点对应的荷载Pa称 为极限荷载。《地基规范》利用a和φa以确定地基承载力 此外,在ps曲线的直线段,任选一压力1和它对应的沉降81,利用弹性力 1oa(1-H,Pi 学公式可反算地基土的变形模量,其计算公式为 1000 (3-12) 式中B0—地基土的变形模量(MPa); ①一系数,方形承压板取0.88,圆形承压板取0.79
进行试验。 加载方法视具体条件采用重块或液压千斤顶。 图 3-3 为液压千斤顶加载装置示意图。试验的加荷标准应符合下列要求：加 荷等级应不小于 8 级，最大加载量不应少于荷载的 2 倍。每级加载后，按间隔 10、10、10、15、15min，以后为每隔 30min 读一次沉降量，当连续 2h 内，每 小时的沉降量小于 0.1mm 时，则认为已趋于稳定，可加下一级荷载。第一级荷 载（包括设备重量）宜接近于开挖试坑所卸除土的重量（其相应的沉降量不计）， 其后每级荷载增量，对较松软土采用 10～25KPa；对较坚硬土采用 50KPa。并观 测累计荷载下的稳定沉降量 S(mm)。直至地基土达到极限状态，即出现下列情况 之一时终止加载： （1）荷载板周围的土有明显侧向挤出； （2）荷载 P 增加很小，但沉降量 s 却急剧增大，荷载—沉降（P—S）曲线 出现陡降段； （3）在某一级荷载下，24h 内沉降速率不能达到稳定标准； （4）沉降量与承压板宽度或直径之比（s/b）大于或等于 0.06。 满足前三种情况之一时，其对应的前—级荷载定为极限荷载。 图 3-4 荷载试验 P—S 曲线 根据试验观测记录，可以绘制承压板底面应力与沉降量的关系曲线，即 P— S 曲线，如图 3-4 所示。从图中可以看出，承压板的沉降量随应力(或称压力)的 增大而增加，p-s 曲线分为三个阶段：①oa 为直线段，荷载较小时，p 与 s 呈直 线变化；②ab 为曲线段，随着荷载增加，沉降速率也增加，地基产生局部剪切 破坏；③bc 为陡降段，s 急剧增加，地基土达到破坏，称为破坏阶段。 在 p-s 曲线中，与 a 点对应的荷载 称为比例界限荷载；与 b 点对应的荷载 称 为极限荷载。《地基规范》利用 和 以确定地基承载力 此外，在 p-s 曲线的直线段，任选一压力 和它对应的沉降 ，利用弹性力 学公式可反算地基土的变形模量，其计算公式为： （3-12） 式中 —地基土的变形模量 （MPa）； —系数，方形承压板取 0.88，圆形承压板取 0.79；
一地基土的泊松比,查表3-1 b一承压板的边长或直径(mm)。 如p-s曲线曲线不出现直线段,建议对中、高压缩性土取s1=0.02b及其对 应的荷载P1、对砂土及低压缩性土取1=(0.01~0.015)b及其对应的荷载?代 入上式计算。 现场静载荷试验测定的变形模量Bo与室内压缩试验测定的压缩模量B,有 如下关系: E=(1-)E 式中β一与土的拨松比有关的系数 β=1-1-μ,可查表确定。 的泊松比 参考值 表3-2 的种类状 碎土 p,15一0.20 0.20一0.25 0.25 粉质黏上 可塑状态 敦鄭及流塑状态 坚硬状态 9.25 0.35 软塑贬流塑状 0,斗之 【例3-1】某工程地基钻孔取样,进行室内压缩试验,试样高为 h=20mm,在P1=100Pa作用下测得压缩量S1=1.lm,在 P2=200kPa作用下的压缩量为2=0.64mm。土样初始孔隙比为 eo=1.4,试计算压力P=100~20kXPa范围内土的压缩系数、压缩模量, 并评价土的压缩性
—地基土的泊松比，查表 3-1； b—承压板的边长或直径（mm）。 如 p-s 曲线曲线不出现直线段，建议对中、高压缩性土取 =0.02b 及其对 应的荷载 、对砂土及低压缩性土取 =（0.01～0.015）b 及其对应的荷载 代 入上式计算。 现场静载荷试验测定的变形模量 与室内压缩试验测定的压缩模量 ，有 如下关系： 式中 —与土的拨松比 有关的系数， ，可查表确定。 【例 3-1】 某 工程地基钻孔 取样，进行室 内压缩试验， 试样高为 ， 在 作 用 下 测 得 压 缩 量 ， 在 作用下的压缩量为 。土样初始孔隙比为 ，试计算压力 P=100～200KPa 范围内土的压缩系数、压缩模量， 并评价土的压缩性