再壓縮曲線

再壓縮曲線

在室內壓縮試驗時,當考慮深基坑開挖後卸荷再加荷的影響時,應進行土的回彈再壓縮試驗,其壓力的施加應與實際的加卸荷狀況一致。當加壓到某值後不再加壓,並進行減壓,這時可觀察到土的回彈。卸壓完畢後,這時土樣並不能完全恢復到初始孔隙比,這時顯示出的土的壓縮變形是由彈性變形和殘餘變形兩部分組成的。如重新加壓,並繪出測得的孔隙比與壓力的曲線,這條曲線便成為再壓縮曲線。

基本介紹

  • 中文名:再壓縮曲線
  • 外文名:recompression curve
  • 學科:土力學
  • 定義:描述土的孔隙比隨壓力變化的曲線
土的壓縮曲線,土的回彈曲線,土的再壓縮曲線,

土的壓縮曲線

壓縮曲線是室內土的固結試驗的成果(結固試驗也稱為室內側限壓縮試驗)。它是土的孔隙比與所受壓力的關係曲線。室內固結試驗時,用環刀切取鑽探取得的保持天然結構的原狀土樣,並置於圓筒形壓縮容器的剛性護環內。由於地基沉降主要與土豎直方向的壓縮性有關,且土是各向異性的,所以切土方向應與土天然狀態時的垂直方向一致。土樣上下各墊一塊兒透水石,受壓後可自行排水。由於金屬環刀和剛性護環的限制,土樣在壓力作用下只能發生豎向壓縮變形,而無側向變形。土樣在天然狀態下或經過人工飽和後,進行逐級加壓固結,以便測定各級壓力
作用下土樣壓縮穩定後的空隙比
孔隙比通過以下方法計算:
設土樣的初始高度為
,受壓后土樣高度為
,則
為外壓力p作用下土樣的穩定壓縮量。根據土的孔隙比的定義以及土粒體積
不會變化,又令
,則土樣孔隙體積
在受壓前相應等於初始孔隙比
,在受壓後相應等於孔隙比
為求土樣穩定後的孔隙比
,利用受壓前后土粒體積不變和土樣橫截面積不變的兩個條件,得出:
其中
,其中
分別為土粒比重、初始含水量、初始密度和水的密度。這樣,只測定土樣在各級壓力p作用下的穩定壓縮量
後就可按上式求出相應的孔隙比
從而繪製土的壓縮曲線。

土的回彈曲線

在進行室內側限壓縮試驗時,考慮深基坑開挖後卸荷再加荷的影響時,便進行土的回彈再壓縮試驗,其壓力的施加的載荷應與實際的加卸荷狀況一致。在室內側限壓縮試驗過程中,如加壓到某值
(圖1中的b點)後不再加壓,相反地逐級進行退壓,可觀察到土樣的回彈,回彈穩定後的孔隙比與壓力的關係曲線(圖1中的bc曲線)稱為回彈曲線(膨脹曲線)。
圖1圖1

土的再壓縮曲線

由於土樣已經在
作用下壓縮變形,卸壓完畢後,土樣並不能完全恢復到初始孔隙比
的a處,這就顯示出土的壓縮變形是由彈性變形和殘餘變形兩部分組成的,而且以後者為主。如重新逐級加壓,可以測得土樣在各級載荷下再壓縮穩定後的孔隙比,從而可以繪製出土的再壓縮曲線,如圖2中cdf所示。其中df段是ab段的延續,猶如其間沒有經過卸壓和再壓縮過程一樣。在半對數曲線上(圖2)便可以看到這種現象。
某些類型的基礎,其底面積和埋深往往都較大,開挖深基坑後地基受到較大的減壓(應力解除)作用,因而發生土的膨脹,造成坑底回彈。因此,在預估基礎沉降時,應適當考慮土的回彈和再壓縮的影響。
另外,利用壓縮、回彈、再壓縮的e-logp曲線,可以分析應力歷史對土的壓縮性的影響。
圖2圖2

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