这个问题还在纠结啊?
高老的解答 认真看看吧:
1. 关于压缩模量的问题过去已经讨论了比较长的时间,下面从几个方面谈一点意见;
2. 先说历史,在《建筑地基基础设计规范》89版中,写入了以1+e0表示的公式,在宣讲规范时,我就说这个公式有误,但有的同志说这个公式是正确的,经过推导的。这个公式引起了一些同志间的不同意见,有的同志认为上了国家标准的东西肯定是对的,或者认为是不能提意见的。因此我给《土工试验方法标准》的编制组写了意见,在地基处理期刊上一题一议专栏上(《地基处理》2000年9月第11卷第3期)也发表了系统的意见,针对试验标准的公式,正面论述了压缩模量计算公式的基本概念;
3. 有的同志问,怎么会把这个公式写到规范中去?在1970年编制74规范时,收集了大量的土工试验资料,但当时都没有压缩曲线资料,只有a1-2和天然孔隙比e0,为了得到土的压缩模量,局限于当时的资料条件,就近似地用1+e0表示的压缩模量公式来近似计算,在当时的存档资料中确实有大量这样计算的资料,但现在的勘察报告中都给出了压缩曲线了,再把这种近似公式作为计算标准就不合适了,误导了基本概念。
4. 以加荷前的试样高度为原始高度,用每级应力下的累计变形计算累计应变,可以画出应力应变曲线,这是一般的试验资料的整理方法,对于一般的试验资料分析,都是正确的;
5. 如果应力~应变曲线是线性的,则E1=s1/e1=E2=s2/e2=E1~2=s1~2/e1~2,说明可以不管应力水平,不管压力段的大小,不管是切线模量还是割线模量,都是相等的;但对于非线性的应力~应变关系,E1=s1/e1不等于E2=s2/e2不等于E1~2=s1~2/e1~2,模量就和应力水平以及压力段的幅度有关系了,这时应用上述资料分析的结果时就需要注意了;
6. 土的压缩曲线是非线性的,压缩模量既和应力水平有关,也和应力增量段的大小有关,因此沉降计算时要求取土的自重压力到自重压力加附加压力这个压力段的压缩模量,所以才在压缩模量上加一个压力范围的脚标,这是其一;
7. 其二是,求压缩模量的目的是计算沉降,所以在推导模量的公式时所用的应变e就要和沉降值挂钩,沉降值等于应变乘以土层的厚度,在试验时就是土样的压缩量等于应变乘以土样的高度,在试验资料分析时土样高度是用未加荷载时的土样高度,即与1+e0相当,这没有错;
8. 其三是实际工程的沉降计算时,沉降量等于应变乘以在自重压力作用下的土层厚度,与这个厚度相应的土样高度是1+e0呢还是1+e1?这是问题的关键所在,也就是需要讨论e0和e1的关系,这是土力学的特殊问题,因为土层的体积力特别大,这个应力历史不允许忽略;
9. 在自然土层中,在上覆土层的自重压力作用下,土体的天然状态孔隙比是什么?是e0吗?显然不是的;
10. e0是钻探取土时从地下一定深度处取出的土样,在天然应力状态完全卸除以后的孔隙比,我们称为天然孔隙比,实际上应称为土样的天然孔隙比,不是土层的天然孔隙比;
11. e1是什么?是在模拟天然竖向一维变形条件下(实际的土层沉积就是竖向一维的变形),将卸除的上覆有效压力重新施加上以后,且达到完全固结时的孔隙比,这就是沉降计算时的起始状态的孔隙比,1+e1就与附加压力施加以前,与土层的厚度相当的土样高度,所以与沉降量相当的土样压缩量就等于应变乘以1+e1;
12. 由此可见,压缩模量公式中用1+e1是合乎逻辑的,这1+e1是具有符合实际工程条件的物理意义的;而1+e0仅有试验室的意义,推广到工程条件就没有反映应力历史的影响,与沉降计算所规定的取值条件不符。