工程應(yīng)用上沉降計算一般用壓縮模量,分層總和法,地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范上的,當(dāng)然也有用變形模量的,高層建筑巖土工程勘察規(guī)程上。兩種計算方法都需要乘以相應(yīng)的經(jīng)驗系數(shù)。
壓縮模量一般是室內(nèi)試驗得到的,不同的壓力段選用不同的值,也可以根據(jù)原位測試提供經(jīng)驗值。
變形模量可以用載荷試驗計算得到,但比較麻煩,一般根據(jù)原位測試提供經(jīng)驗值。
貌似實際應(yīng)用的時候,也有把變形模量和壓縮模量混在一起的,即把變形模量當(dāng)做壓縮模量來用。因為碎石類土、巖石等是無法切環(huán)刀的,不可能做出壓縮模量,只能提供變形模量。而用地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范上的公式計算沉降的時候,又必須用到壓縮模量。變形模量當(dāng)做壓縮模量來用是萬不得已。
壓縮模量與變形模量的區(qū)別就是,前者是完全側(cè)限,后者是部分測限。從理論上來講,通過變形模量來計算應(yīng)該更符合實際,但以往的沉降計算工程經(jīng)驗大部分是從壓縮模量計算而來的,應(yīng)用上壓縮模量用的更方便。當(dāng)然即使最終的沉降計算結(jié)果乘以了經(jīng)驗系數(shù),和實際沉降量也完全不是一回事。
如果做科研的話,比如用到數(shù)值分析,建議仔細研究下分析軟件所用的模型,用的到底是什么量,這個量是怎么來的,不同的軟件模型或許是不同的。即使是同一個量,不同的試驗條件下,得到的數(shù)值也是不同的。如果數(shù)值選用不合適,所有的分析都是無意義的。
再補充兩點:
土的變形模量是通過載荷試驗確定的。查閱了一下資料,土的變形模量好像不可以用三軸試驗確定。三軸試驗確定的是土的彈性模量,有動彈性模量、靜彈性模量之分。變形模量和彈性模量不是一回事。
關(guān)于K0固結(jié)的問題,細想了一下,也不是那么有說服力,K0固結(jié)應(yīng)該是只考慮了側(cè)向應(yīng)力,是不是還應(yīng)該考慮土的有效自重應(yīng)力,這才是重點。查閱了一些規(guī)范,不過都是三軸試驗做剪切指標(biāo)的,很多都要求是有效自重應(yīng)力下固結(jié)。不管是K0固結(jié)還是有效自重應(yīng)力固結(jié),其初衷都一樣,是想要考慮土樣取上來之后的應(yīng)力釋放問題,應(yīng)力釋放后,土的性質(zhì)相對原位的土而言是差了一些,為了彌補這點,才考慮預(yù)固結(jié)。但是這種預(yù)固結(jié)下的土,是不是真能恢復(fù)到原位土的狀態(tài),還不太好確定。應(yīng)力釋放時,土的顆粒間的孔隙增大,當(dāng)預(yù)固結(jié)后,土的顆粒間的孔隙會減小。如果這種改變是完全恢復(fù)到原來的土顆粒排列狀態(tài),預(yù)估接當(dāng)然是合適的。但是這個過程中,土顆粒間是不是會發(fā)生滑移,這種滑移對土的性質(zhì)影響有多大,還是值得探討的。
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