1.压缩系数
土的压缩性通常用压缩系数(或压缩模量)来表示,其值由原状土的压缩试验确定.压缩系数按下式计算:
式中1000--单位换算系数:
a一-土的压缩系数(MPal);el、e2一一相对应于pi、p2时的孔隙比.
Pi、p--固结压力(kPa):
评价地基压缩性时,按pi为100kPa,p为200kPa,相应的压缩系数值以ai-2划分为低、中、高压缩性,并应按以下规定进行评价:
(1)当ai-2<0.1MPa-时,为低压缩性土;(2)当0.1≤a12<0.5MPa时,为中压缩性土;(3)当ai2≥0.5MPa时,为高压缩性土. 2.压缩模量 工程上也常用室内试验求压缩模量E作为土的压缩性指标.压缩模量按下1e式计算:E (6-2)a 式中Es-一土的压缩模量(MPa); eo一一土的天然(自重压力下)孔隙比; a一一从土的自重应力至土的自重加附加应力段的压缩系数(MPal). 用压缩模量划分压缩性等级和评价土的压缩性可按表6-4规定. 地基土按E值划分压缩性等级的规定表6-4 室内压缩模量E(MPa) 压缩等级15 低压缩性
3.抗剪强度
土在外力作用下抵抗剪切滑动的极限强度,一般用室内直剪、原位直剪、三轴剪切试验、十字板剪切试验、野外标准贯入、动力触探、静力触探等试验方法进行测定.它是评价地基承载力、边坡稳定性、计算土压力的重要指标.
(1)抗剪强度计算
土的抗剪强度一般按下式计算:
式中一土的抗剪强度(kPa);
o一一作用于剪切面上的法向应力(kPa);Φ一一土的内摩擦角(°),剪切试验法向应力与剪应力曲线的切线倾斜角;土的粘聚力(kPa),剪切试验中土的法向应力为零时的抗剪强度,砂类土c=0.
(2)土的内摩擦角p和粘聚力c的求法
同一土样切取不少于4个环刀进行不同垂直压力作用下的剪力试验后,用相同的比例尺在坐标纸上绘制抗剪强度t与法向应力o的相关直线,直线交:值的截距却为土的粘聚力c,砂土的c=0,直线的倾斜角即为土的内摩擦角切,见图6-1.
图6-1抗剪强度与法向应力的关系曲线
4.土的力学性质指标的经验参考数据
粘性土力学性质指标的经验数据
液性指 含水 液限 承载力 压缩模量 粘聚力 内摩擦土类 孔隙比 数 量 WL 塑性指数 f E. c 角e w (%) Ip (MPa) (MPa) (kPa)(%) ()一般粘性土 0.55~1.0 0~1.0 15~30 25~45 5~20 100~450 4~15 10~50 15~22新近代粘性土 0.7~1.2 0.25~1.2 24~36 30~45 6~18 80~140 2-7.5 10~20 7~15沿海 4~10 10~50淤泥或 内淤泥质 陆 1~2.0 >1.0 36~70 30~65 10~25 5~11 20~50 5~15 4~10土 山区 3~8 10~60红粘土 1.0~1.9 0~0.4 30~50 06~0s >17 10~32 50~160 30~80 5~10
土的力学指标经验数据范围参考值
天然含 塑限含水 重度 粘聚力 内摩擦角 变形模量孔隙比 水量 量土类 e w wP c Eo(%) (%) (kN/m3) (kPa) () (MPa)0.4~0.5 15~18 20.5 0 42 46粗砂 0.5~0.6 19~22 19.5 0 40 400.6~0.7 23~25 19.0 0 38 330.4~0.5 15~180.5~0.6 20.5 0 40 46中砂 19~22 19.5 0 38 40砂 0.6~0.7 23~25 19.0 0 35 33土 0.4~0.5 15~18 20.5 0 38 37细砂 0.5~0.6 19~22 19.5 0 36 280.6~0.7 23~25 19.0 0 32 240.4~0.5 15~18 20.5 5 36 14粉砂 0.5~0.6 19~22 19.5 3 34 120.6~0.7 23~25 19.0 2 28 100.4~0.5 15~18 21.0 6 30 18粘 0.5~0.6 19~22 <9.4 20.0 5 28 14性 粉土 0.6~0.7 23~25 19.5 2 27 11土 0.4~0.5 15~18 21.0 7 25 2319~22 9.5~12.40.5~0.6 20.0 5 24 16 0.6~0.7 23~25 19.5 3 230.4~0.5 25 24 1315~18 21.0 450.5~0.6 19~22 12.5~15.4 20.0 15 23 210.7~0.8 26~29 19.0 5 21 12粘质 0.5~0.6 19~22 20.0 35 22 39粘土 0.7~0.8 26~29 15.5~18.4 19.0 10 20 150.9~1.0 35~40 18.0 5 18 80.6~0.7 23~25 19.5 40 20 330.7~0.8 26~29 18.5~22.4 19.0 25 19 190.9~1.0 35~40 18.0 10 17 90.7~0.8 26~29 19.0 60 18 280.9~1.1 35~40 22.5~26.4 17.5 25 16 11粘土 0.8~0.9 30~34 18.5 65 16 240.9~1.1 35~40 26.5~30.4 17.5 35 16 14