浅议地基计算中土的压缩模量与变形模量

介绍土的压缩模量与变形模量的定义,分析压缩模量与变形模量的关系,提出地基计算中的建议,以供借鉴。     

土变形模量的研究与分析

通过螺旋板载荷试验确定地基土的变形模量E0,并与压缩模量Es,建立一定的关系;通过进行深度对地基土变形模量、压缩模量的影响分析,得出:变形模量和压缩模量随深度加深而增大;利用等效变形模量对土的非线性变形分析,得出4个参数范围,从而为本地区的勘察工作提供可靠的依据。     

充填砂裂隙在剪切位移作用下渗流规律的实验研究

对充填砂裂隙进行控制位移的剪切渗流实验，结合充填砂的物性，揭示了岩体裂隙发生剪切位移时的渗流规律，并对剪切位移与隙宽、剪切位移与流量、隙宽与流量的关系进行了探讨，提出了砂粒的微小扰动与孔隙比（隙宽）的增加是影响裂隙流量的主要因素。     

大断面黄土隧道围岩弹性抗力系数、变形模量与压缩模量试验研究

 对于高速铁路大断面黄土隧道严格的设计计算而言,黄土隧道围岩的弹性抗力系数、变形模量和压缩模量十分重要。以郑西客运专线大断面黄土隧道工程为依托,利用现场平板载荷试验研究大断面黄土隧道围岩水平方向和拱底竖直方向的弹性抗力系数、变形和压缩模量,并提出与隧道埋深有关的弹性抗力系数、变形和压缩模量的参考计算公式。     

武汉地区淤泥质软土、粘性土的压缩模量与变形模量的相关关系

根据武汉地区104组载荷试验与室内对比试验资料统计回归分析结果，得出该地区淤泥质软土、一般粘性土和老粘性土的变形模量E0与压缩模量Es之间的经验公式，该经验公式可供武汉地区岩土工程实践参考使用。     

复合地基的复合模量分析

回顾了桩体压缩模量、桩的变形模量、复合模量的基本概念,介绍了计算复合模量的两种表达式,讨论了影响复合模量的相关因素;通过在不同桩型复合地基中的应用,对两种表达式的合理性及存在的问题进行了评述。     

埋藏条件下软弱夹层变形模量研究

在工程建设中,软弱夹层是影响岩体工程特性的重要因素,因软弱夹层揭露后易松弛,且松弛速度快,通常情况下很难得到初始条件变形模量参数。通过在玄武岩地区百余米深的平洞内进行的原位特大型变形试验,在预留软弱带上部的保护岩层以防软弱带松弛条件下,得到软弱夹层与上部不同厚度盖层的综合模量。利用弹性力学的原理求得软弱夹层在深埋原位状态下的变形模量,研究结果表明软弱带在深埋条件下具有较高的变形模量。     

裂隙随机分布时岩体力学性质对应力状态的依附性

在不考虑裂隙相互作用和裂隙断裂扩展并假设裂隙随机分布的情况下，运用线弹性断裂力学理论和闭合裂隙模型探讨了在三轴压缩、单轴压缩以及单轴拉伸3种情况下裂隙岩体变形模量的变化规律。对裂隙岩体变形而言，裂隙密度参数和裂隙面摩擦系数是最重要的2个影响因素。随着裂隙密度参数的增加，变形模量有减小的趋势；随着裂隙摩擦系数的增加，变形模量有逐渐增加的趋势。通过计算分析可以看出，三轴压缩时的变形模量最大，单轴压缩时的次之，单轴拉伸时的最小。     

土层压缩模量的选取对地基变形计算的影响

地基的变形计算一般采用规范推荐的分层总和法,分层总和法用到一个非常重要的参数Es,即各层土的压缩模量,模量的选取直接关系到计算结果的可靠性,本文通过公式推导及工程实例指出目前地基设计中存在的问题——模量Es常选取的是Es1-2,没有按照规范要求选取,由此导致了计算变形值远远大于实测值,影响设计方案的选择。     

岩土变形模量取值研究

根据岩、土层的现场压板试验结果与地质资料提供的参数统计分析,提出了在岩、土工程沉降计算中经常使用的变形模量E0参数的经验取值。     

深圳某住宅复合地基的复合模量的计算分析

回顾了桩体压缩模量、桩的变形模量、复合模量的基本概念,介绍了计算复合模量的两种表达式,讨论了影响复合模量的相关因素,通过在不同桩型复合地基中的应用,对两种表达式的合理性及存在的问题进行了评述。     

软化模量对岩样全部变形特征的影响

采用FLAC内嵌语言编制了计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数。研究了软化模量对剪切带图案及岩样全部变形特征的影响。在峰值强度之前及之后,岩石的本构模型分别为线弹性模型及莫尔–库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。结果表明,随着软化模量(脆性)的增加,剪切带倾角由Arthur向Coulomb倾角转变,Coulomb、Roscoe及Arthur理论对此不能解释,可能是未考虑渐进破坏;剪切带宽度降低,这可采用基于梯度塑性理论且考虑剪胀的剪切带宽度的公式予以定性的解释;岩样可以达到的最小体积增加;岩样失稳破坏的前兆越来越明显;峰后的轴向应力–轴向应变曲线、轴向应力–侧向应变曲线、侧向应变–轴向应变曲线、泊松比–轴向应变曲线及体积应变–轴向应变曲线均有稍微变陡峭的趋势,可采用基于梯度塑性理论的单轴压缩岩样受到剪切破坏时的解析解对前2种曲线的数值解的合理性进行定性的解释。     

工作应力状态下岩体变形模量的研究

工程岩体力学参数的大小与围压有着密切的关系。对于工程实践而言,用于工程设计的岩体参数值,应该反映该岩体工程在工作应力状态下的性状。以原位载荷试验结果推测拱坝工作状态下受力岩体的变形模量为例,推导了以初始地应力表达的原位试验试样的围压公式和受力岩体在工作应力状态下的围压公式,建立了原位试验结果与围压之间的关系。并将这种根据原位试验结果推求受力岩体在工作应力状态下的变形模量的方法用于计算黄河2号水电站高拱坝坝基(肩)岩体的变形模量,其结果是合理的,可以用于工程设计实践中。     

碎石土坝基变形模量试验研究

大型拦水坝基础土层的极限承载力、变形模量等工程力学特性是设计和基础开挖中必须解决的重要技术问题,本文结合山西西龙池下水库坝基覆盖层基础（碎石土）进行的变形模量试验,开展了具体的研究工作.     

充填膏体蠕变硬化特征与机制试验研究

 为研究充填膏体的蠕变硬化特性,对采用特定配比制成的充填膏体试样进行含水率与密度、单轴压缩与单轴压缩蠕变、电镜扫描等系列试验研究。结果表明：试验试样含水率及密度呈正态分布,离散性小,其单轴压缩强度与密度和含水率均无相关性;蠕变过程中,充填膏体随应力水平提高水平间弹性阶段应变率减小而瞬时变形模量增大,每个应力水平加载2,4及8 h时,瞬时变形模量增长率分别为1.17×105%,1.21×105%,1.23×105%,平均为1.20×105%;加载时长为2,4和8 h时,充填膏体有效模量强化系数分别为0.813 9,0.873 7,0.911 8,平均为0.866 5;蠕变过程中试样内部结构调整趋于压密闭实、裂纹扩展发生偏转汇聚,蠕变硬化大于损伤;充填膏体在加载时长为2,4及8 h时,蠕变系数分别为1.06,1.16及1.20,平均蠕变系数为1.14。     

裂隙充填介质对边坡渗流的控制效应

基于裂隙充填物膨胀压力与蚀变岩体力学参数测试分析成果,针对膨胀性充填物对裂隙岩体渗流影响极少开展的问题,探讨了充填物的力学响应对裂隙渗流的影响。研究表明,无论充填物产生的膨胀压力对裂隙来说是剪应力还是拉应力,都将导致其渗透性显著增加。并且,充填物的塑化、液化效应也对裂隙渗流产生重要影响。     

应用静载荷试验成果反演地基土压缩模量指标

通过一工程实例,利用静载荷试验成果,进行压缩模量的反演求证。在比较了不同反演公式、不同取值方法反演的结果后,提出了利用载荷试验成果反演压缩模量指标的合理途径。     

金安桥水电站岩体变形模量参数的分析研究

中国水能资源的丰富和开发程度较低的国情,决定了加快水电开发的迫切性。国内外一系列大中型水电工程的开发建设,存在的大量工程地质问题使人们逐渐认识到岩体力学参数选取的重要性。据有关资料显示,国际上大坝失事40%是由岩体力学参数选取不合理造成的,如法国的布泽(Bouzey)坝、美国的奥斯汀(Austin)坝等。结合金安桥水电站现场岩体变形模量及相关成果数据,与各种变形模量参数分析的方法,进行了变形模量与声波的关系研究,变形模量的经验估算法研究,变形模量的分形、分类研究。合理的变形模量参数的选取,是工程投资和安全风险博弈的岩体力学参数选取的重点。     

土的动弹性模量与静变形模量关系的初探

描述土在荷载作用下变形特性的模量,按研究方法和测试技术可分为动弹性模量和静变形模量两类,它们分别表征了土在动荷和静荷下的变形性能,揭示两者的关系并实现相互间的推算无疑具有重大意义,该文正是对这方面的初步研究。     

卸荷应力状态下裂隙岩体的变形和强度特性

通过裂隙岩体模型的卸荷破坏试验，从应力－应变关系、变形及强度特性等方面，对裂隙岩体在卸荷条件下的变形破坏特性进行了分析。