由于土体具有压缩性的特点,在计算地基的沉降时,必须考虑在上部荷载作用下地基土中的应力分布情况对土体的压缩过程的影响,所以土的压缩性指标对于计算地基沉降十分重要。压缩性指标通常由工程地质勘察取天然结构的原状土样进行侧限试验测定,根据侧限压缩试验所得到的数据,在直角坐标系下,以孔隙比e为纵坐标,以有效应力p为横坐标,绘制e-p曲线和e-logp曲线,并据此可以得到多个压缩性指标,包括压缩系数a、压缩指数以及压缩模量。根据压缩性指数,可以判断土的压缩性。对于压缩模量来说,越小,土的压缩性越高,土质越松软。
在侧限压缩试样中,当竖向压力由增加到,同时土样的厚度由减小至时,压力增量,竖向应变为,则侧向压缩模量。
侧限压缩模量与压缩系数a有一定关系。由于,可以得到,由于,因此。由于压缩系数a可以根据侧限压缩试验的e-p曲线得到,因此压缩模量也可以通过侧限压缩试验求得。
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之一。
计算地基变形时,地基内的应力分布可采用各向同性均质线性变形体理论,其最终变形量为
基础沉降计算的分层示意其中,为沉降计算经验系数;n为地基变形计算深度范围内所划分的土层数,如图所示;为相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力(kPa);为基础底面下第层土的压缩模量(MPa),应取土的自重压力至土的自重压力与附加应力之和的压力段计算。[1]