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确定地基土承载力的基本原理与方法共3页第1页地基土压缩模量Es及变形模量E0的确定《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)及部分地方规范是按地基土的压缩模量Es进行最终沉降量计算的缩模量Es是指在无侧向膨胀条件下,压缩时垂直压力增量与垂直应变增量的比值,通常采用压力由pi=100kPa增加到pi+1=200kPa时所得的压缩模量Es1-2来判定土的压缩性,压缩模量越大,表明土在同一压力变化范围内土的压缩变形越小,则土的压缩性越低Es=pi+1-pi/[1000si+1-si]=1+e/α一般粘性土、粉土及部分粉、细砂土可直接通过室内试验测得其压缩模量Es对于碎石土,部分砂土(主要指中、粗、砾砂),花岗岩残积土,全风化岩,强风化岩等,通过室内试验取得其准确的压缩模量Es较为困难(或根本无法取得)可通过原位测试数据给出压缩模量Es(或变形模量E0)的经验值,进行地基的沉降变形计算1根据动力触探锤击数确定碎石土的变形模量E
01.1用重型动力触探N
63.5确定圆砾、卵石土的变形模量E0击数平均值N
63.53456789101214E0MPa
1012141618.
52123.5263034击数平均值N
63.516182022242628303540E0MPa
37.
54144.
548515456.5596264注上表来源于___《动力触探技术规定》(T__18-87)
1.2成都地区卵石土N120与变形模量E0的关系N120456789101214161820E0MPa
2123.
52628.
531343742475257621.3碎石土压缩模量Es与变形模量E0的关系公式在弹性变形的基础上,由广义胡克定律可以得到Es=E0/1-2ν2/1-νν为土的泊松比,碎石土可取ν=
0.15~
0.25,因此上式可简写成Es=
1.06~
1.20E02根据标贯锤击数确定砂土及饱和粉土的压缩模量Es总结冶金部武汉勘察公司及《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》(D__01—501—92)的有关经验数据,给出下表的参考对应关系实测标贯击数N58101215202530新近沉积砂土EsMPa
6.
510.
012.
514.
517.
521.
525.
028.0一般第四系沉积砂土EsMPa
10.
013.
515.
017.
020.
525.
530.
535.0对于饱和粉土可按上表砂土Es值的70%取值3根据静探比贯入阻力确定饱和砂土及粉土的压缩模量Es根据___《铁路工程原位测试规程》(TB10018—2003)的规定,饱和砂土及粉土的压缩模量Es可按下表确定比贯入阻力psMPa
0.
50.
71.
01.
31.
82.
53.
04.0饱和砂土EsMPa
2.6~
5.
03.2~
5.
44.1~
6.
05.1~
7.
56.0~
9.
07.5~
10.
29.0~
11.
511.5~
13.0比贯入阻力psMPa
5.
06.
07.
08.
09.
011.
013.
015.0饱和砂土EsMPa
13.0~
15.
015.0~
16.
516.5~
18.
518.5~
20.
020.0~
22.
524.0~
27.
028.0~
31.
035.0对于饱和粉土可按上表砂土Es值的70%取值4根据标贯锤击数确定残积土、风化岩的压缩模量Es
4.1广东省《建筑地基基础设计规范》(D__15-3-91)的有关规定广东省《建筑地基基础设计规范》(D__15-3-91)根据标准贯入锤击数N估算花岗岩残积土的变形模量E0(MPa)的公式E0=
2.2N(4<N<30)
4.2《工程地质手册》(第四版)P523的有关规定花岗岩和泥质软岩的残积土、全风化和强风化岩的变形模量E0值,应按平板载荷试验确定,对于乙级、丙级工程,当无试验条件时,可按实测标准贯入试验击数N,由下式确定E0=αNα为载荷试验与标准贯入试验对比得到的经验系数,可按下表取值经验值花岗岩泥质软岩NαNα残积土10<N≤
302.310<N≤
252.0全风化岩30<N≤
502.525<N≤
402.3强风化岩50<N≤
703.040<N≤
602.5对于甲级建筑物以上面公式确定时E0时,应用载荷试验予以验证
4.3残积土、风化岩压缩模量Es的确定根据室内土工试验数据,花岗岩残积土的压缩模量ES值一般为
4.0~
8.0MPa,远小于载荷试验取得的变形模量E0值,而按理论公式Es=E0/1-2ν2/1-ν,压缩模量ES值永远大于其变形模量E0值分析原因,残积土的这一特殊性,可能是由残积土的结构强度较高造成的《工程地质手册》(第四版)给出了花岗岩残积土地基按变形模量E0进行最终变形量计算的方法,该方法适用于大型刚性基础(基础宽度b≥10m),当除花岗岩残积土外尚有其他类土时,应取得其他土类的压缩模量ES;中、小型基础(b<10m)地基的最终变形量,按分层总和法计算因分层总和法是按地基土的压缩模量ES进行最终变形量计算的,因此需给出地基土的压缩模量ES值,若直接按室内土工试验取得的压缩模量ES值进行地基最终变形量计算,将会与实际结果出入较大综上,对于花岗岩残积土地基采用E0取代ES按分层总和法进行地基最终变形量计算更为合理,即ES=E0=αNα为载荷试验与标准贯入试验对比得到的经验系数,可按下表取值经验值花岗岩泥质软岩NαNα残积土4<N≤
302.210<N≤
252.0全风化岩30<N≤
502.525<N≤
402.2强风化岩50<N≤
703.040<N≤
602.5压缩模量ES与压缩模量ES的理论关系式为Es=E0/1-2ν2/1-νν为土的泊松比,碎石土取
0.15~
0.25,砂土取
0.25~
0.30,粉土取
0.30,粉质粘土取
0.25~
0.35,粘土取
0.25~
0.40,计算后碎石土ES=
1.06~
1.20E0砂土ES=
1.20~
1.35E0粉土ES=
1.35E0粉质粘土ES=
1.20~
1.60E0粘土ES=
1.20~
2.14E0因此,公式ES=E0=αN是略偏于安全的。