土受力以后为什么会表现出上述变形特性？——土的特殊性弹性变形：体应变主要是由于孔隙体积变化引起的；剪应变主要是由于土颗粒的大小和排列形态变化引起的。接触点处弹性变形弹性挠曲变形颗粒滚爬的可逆性封闭气泡受压塑性变形大孔隙消失接触点颗粒破碎颗粒相对滑移扁平颗粒断裂第30页，共51页，星期日，2025年，2月5日ΔσZεZ线弹性体加载2、变形模量：无侧限条件下E1单位：KPa,MPa第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日Δσεεpεe卸载变形模量又分为：切线变形模量Et割线变形模量Ese初始变形模量Ei割线第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日变形模量与弹性模量的关系：变形模量：E（对土体而言）弹性模量：E（对弹性材料而言）第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日泊松比:第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日
三轴压缩土的变形模量随竖向压力的增加而减小，即土的压缩性增大侧限压缩土的侧限变形模量随竖向压力的增加而增大，即土的压缩性减小两类试验方法的模量比较侧限三轴第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日土的变形模量与压缩模量的关系区别
试验条件不同：土的变形模量E是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值；而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。
联系
二者同为土的压缩性指标，在理论上是完全可以相互换算的。由材料力学理论，推导出土的变形模量与压缩模量的关系：第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日关于土的压缩试验及各类指标第1页，共51页，星期日，2025年，2月5日土体产生压缩的原因：(1)固体颗粒的压缩；(2)孔隙水和孔隙气体的压缩，孔隙气体的溶解；(3)孔隙水和孔隙气体的排出；纯水、固体颗粒的压缩量常可略不计；土体压缩主要来自孔隙水和气的排出。第2页，共51页，星期日，2025年，2月5日土体受力后引起的变形：体积变形剪切变形体积变形：主要由正应力引起，它只会使土体压密、体积缩小，但不会导致土体破坏。剪切变形：主要由剪应力引起，当剪应力超过一定限度时，土体将产生剪切破坏，此时的变形将不断发展。第3页，共51页，星期日，2025年，2月5日建筑物通过基础将荷载传给地基，在地基内部将产生应力和变形，从而引起建筑物基础的沉降。地基、基础设计的变形原则：S≤［S］通常在地基中是不允许发生大范围剪切破坏。第4页，共51页，星期日，2025年，2月5日总沉降S：初始(瞬时)沉降Sd固结沉降Sc次固结沉降SsS＝Sd十Sc十Ss地基沉降的组成第5页，共51页，星期日，2025年，2月5日一、侧限（单向）压缩试验：单向固结仪：应力状态：?1′＝?Z?2′＝K0?Z?3′＝K0?Z应变特性：?Z?x=0?y=0第6页，共51页，星期日，2025年，2月5日水槽内环环刀透水石试样传压板百分表测定：轴向应力轴向变形透水孔杠杆式压缩仪：400～600kpa高压固结仪：1600~5000kpa第7页，共51页，星期日，2025年，2月5日施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载水槽内环环刀透水石试样传压板百分表测定：轴向应力轴向变形试验结果：第8页，共51页，星期日，2025年，2月5日第9页，共51页，星期日，2025年，2月5日设Vs=1,由三相图可得:施加?/前试件中的固体体积Vs: (a)施加?/后 (b)侧向?=0,A=A/,Vs=Vs/因此 e试件横截面积A三相草图土粒孔隙H0e01S试验资料处理：第10页，共51页，星期日，2025年，2月5日(1):各级压力与其相应的稳定孔隙比的关系曲线，简称e?p曲线。(2):e?lgp曲线、e?lnp曲线。第11页，共51页，星期日，2025年，2月5日（1）e–P曲线01002003004000.60.70.80.91.0eP第12页，共51页，星期日，2025年，2月5日01002003004000.6