土的几个常见模量及相互关系
2019年1月30日,边坡枇杷注岩专业群(群号:931631438)26号考友的提问及25号考友的回复,个人觉得有所不妥,结合历年案例真题,尤其是2018年案例上午21题,特做专题学习。
土的几个常见模量有:Es-压缩摸量;E0 -变形模量;Em-旁压模量;Ed一侧胀模量;E -弹性模量。
一、定义
1)压缩模量:通过室内侧限压缩试验求得,工程地质手册P172, 2)变形模量:通过现场平板试验求得,一本通P7,
3)旁压模量: 通过现场旁压试验求得,一本通P18
4)侧胀模量:通过现场侧胀试验求得,一本通P20。
5)弹性模量(张克恭 刘松玉《土力学》P137)
二、相互关系
1)旁压模量与压缩模量、变形模量、弹性模量的关系,工程地质手册P257/258/262
3)侧胀模量与压缩模量、弹性模量的关系, 工程地质手册P266/267
2)压缩模量与变形模量的关系(1)张克恭、刘松玉主编《土力学》P136
2、高大钊 主编 《土力学与基础工程》(P78/79)三、笔者的几点见解
1)对26号考友的回复
旁压模量与侧胀模量既不属于变形模量也不属于压缩模量,但它们与变形模量、压缩模量有一定的相互表达的关系(详见工程地质手册,无规范相关规定)。
2)清华大学《土力学》第二版P132中关于变形模量的表述易让人误解为弹性模量,尤其书中提到采用常规三轴试验求得变形模量,及
“” 的表述,笔者就被误解为弹性模量。望各位考友在看书时注意鉴别。
3)理论计算E0/Es的比值在0-1之间,但调查资料表明平均值在1-2之间,与理论值差别较大。
4)关于2018案例上午21题
基础设计规范关于地基变形计算用的是压缩模量,有细心的考看到了该题求变形模量,于是根据规范算出了压缩模量Es=13.5MPa,然后查表取粉砂层的泊松比μ=0.3(0.35),再根据压缩模量与变形模量的换算关系,求出变形模量。
华南虎公布是答案是13.5MPa,但没有解释为什么没有换算。
此题曾引起很大争议,有网友在网上找到相关文章,文章指明砂土的变形计算可采用变形模量代替压缩模量。根据以往统计资料,结构性若的土,较接近理论体系,比如新近沉积粘性土E0/Es的比值平均值为0.93。2018年案例上午21题要求的粉砂层,结构性弱,可近似用变形模量代替压缩模量,因此计算结果不需要再换算。
边坡枇杷
2019.2.12