[疑难诊断]压缩模量与变形模量的关系 [复制链接]

规范建议不做现场试验时按标贯击数折算变形模量，查第四版的工程地质手册发现，标贯击数与变形强度的换算公式也有很大区别，有的计算结果相差数倍。另外，用压缩模量和变形模量计算沉降的公式参数是不同的，考虑的因素也应该不同，没直接可比性。有没有同时用两种模量分别进行沉降计算然后比较计算结果的经历的朋友啊，分享一下相关结论。

压缩模量是完全侧限条件下应力与应变的比值，变形模量是无侧限条件下的应力与应变比值（通过载荷试验用弹性理论计算得到）。现实条件是有限侧限，当然更接近完全侧限条件，所以实际中计算沉降是压缩模量。理论上压缩模量大于变形模量，但是由于试验本身、土体的结构性扰动等原因，实际变形模量可能远大于压缩模量

理论上认为压缩模量大于变形模量，但实测显示，散粒土符合这个规律，但是粘性土，尤其是坚硬的粘性土反而是变形模量大于压缩模量，这个已经有研究，你可以百度。
另，规范分层综合法计算沉降的假定条件都是符合压缩模量计算的，所以分层总和法计算沉降时应将变形模量换算成压缩模量来计算，换算公式规范上有。

http://www.geot.com.cn/netpx/bbs/BView_8141_45_1.html
是高大钊老师对此的讲解，可以看一哈。

hengxin:实际工程中，通常实测变形模量大于压缩模量，主要与取土过程中改变土体原有状态，包括土的原始应力及土体结构变化等等 (2012-03-27 19:59) 

“主要与取土过程中改变土体原有状态，包括土的原始应力及土体结构变化等等”怎么能说明这个是主要原因？还是另有其他原因

Es－－压缩模量 E0－－变形模量 E－－弹性模量
1、压缩模量也叫侧限压缩模量：是土在完全侧限条件（无侧向）下竖向附加应力与相应竖向应变的比值。（室内试验换算求得）
应用：地基最终沉降量计算的分层总和法、应力面积法等方法中。
2、变形模量：是在现场原位测得的，是无侧限条件（有侧向）下应力与应变的比值。（现场载荷试验测定）（砂土要用变形模量指标）
【压缩模量和变形模量之间可以互相换算，两者间是倍数的关系，土越坚硬倍数越大，软土则两者比较接近。E0=βEs，理论上Es≥E0，0≤β≤1，实际可能E0＞Es，土的结构性越强或压缩性越小，其比值越大】
应用：弹性理论法最终沉降估算中。
3、弹性模量：是正应力与弹性（即可恢复）正应变的比值。在计算饱和粘性土地基上瞬时加荷所产生的瞬时沉降时，就要采用弹性模量。〖弹性模量＝应力/弹性应变=s/e，它主要用于计算瞬时沉降，用静力法或动力法测定〗
应用：用弹性理论公式估算建筑物的初始瞬时沉降。
E＞Es＞E0
弹性模量要远大于压缩模量和变形模量（十几倍或更大），而压缩模量又大于变形模量
Es、E0的应变为总应变(包括弹性应变和塑性应变)，E的应变只包含弹性应变。
回弹模量：是指路基，路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值。
土基回弹模量：表示土基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，如果垂直荷载为定值，土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小；如果竖向位移是定值，回弹模量值愈大，则土基承受外荷载作用的能力就愈大，因此，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。土基回弹模量由弯沉实验测定。【根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）附录F表F.0.3，由查表法得回弹模量】

E=(1-2u^2/(1-u))Es

建议你去看看刘兴禄第二版历年真题 2-75和2-76  这两题把变形模量和压缩模量的关系及用法说的很到位

压缩模量是完全侧限条件下求得，变形模量是有限侧限条件下求得，理论上压缩模量大于变形模量
分层总和法求沉降量，采用的压缩模量计算沉降

  

沉降计算假定土处于侧线应力状态，是与实际近似的，因为基底相对于地基来说是很小的，只考虑土体的竖向压缩，而不考虑侧向膨胀。故规范规定计算值要乘以经验系数作为沉降量，这个经验系数包括了所有没有考虑的因素引起的误差。

变形模量一般是压缩模量的几十。~~~~此话不对。
分层总和法用压缩模量，弹性理论法用变形模量，压缩模量大于变形模量。