勘察报告中没给出e~p曲线,应该怎样取压缩模量?

计算沉降的时候,对某一土层应该采用“自重应力一自重应力+附加应力”段的压缩模量,比如该取150 ~ 320kPa 段的压缩模量,但是勘察报告只给出了100 ~ 200kPa(5MPa )、200 ~ 300kPa(1. 2MPa)、300 ~ 400kPa( 10. 6MPa ),这时该怎么选用?

如果勘察报告给出了e-p 曲线,自己可以求出在压力范围内任何压力段的压缩模量,关键是勘察报告就没有e-p 曲线。


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e-p 曲线,又称为压缩曲线,它描述了在竖向压力增长的过程中,土的孔隙比的变化规律。压缩曲线是非线性的,一般呈上凹形的曲线,压力越大,曲线越平缓,斜率就越小。因此,从原理上说,沉降计算时应该在压缩曲线上取用相应段的压缩性指标。

关于沉降计算对勘察报告提供参数的要求,我国有一个发展和变化的过程。在早期的教科书对天然地基沉降计算方法的叙述中,通常规定采用从100 ~ 200kPa(那时是公制的,是从1~ 2kg/cm2 )压力段的压缩系数或压缩模量进行计算。当时的建筑物与高度不高,基础的埋置深度也不深,压缩层的深度不过十来米,基底压力也不大,因此取用这样的压力段与实际的差别不是非常大。

在1960 年代以前一些早期的地方规范和后来的全国规范中,用分层总和法计算沉降公式中所用的压缩模量是E1-2 ,即从当时的计量单位1~2kg/cm2 压力段的模量。如果为目前所采用的国际制,则计量单位100~200kPa。 这是在当时历史条件下的简化做法,由于基础埋置深度比较浅,一般为1~2m ;条形基础的宽度不宽,一般为1~2m ;建筑物的层数不多,一般最多为5~6 层;基底压力也比较小,一般为100kPa 左右。在这样的工程条件下,平均来看,压缩土层中的自重压力为100kPa 左右,加上附加压力,一般不超过200kPa。因此,采用E1-2是比较适合的。本来在勘察报告中,应该提供应缩曲线,有了压缩曲线可以选取任意压力段的压缩系数,当然也可以取用a1-2。 由于沉降计算只要求提供a1-2,似乎后面的几个压力的试验结果没有用处了。于是逐渐造成了有一段时间在勘察报告中只提供a1-2不提供应缩曲线了。这种简化的技术要求所带来的负面作用,是在那个年代的勘察报告中只提供压缩模量,不再提供压缩曲线,甚至有的压缩试验只作100kPa 和200kPa 两级荷载。当然,这些做法并不合适。

后来,桩基础用得比较多了,发现用a1-2或E1-2计算桩基础的沉降偏大得比较多,这是因为桩端比较深,桩端下的压缩层的自重压力远大于100kPa ,加上附加压力以后的总压力也远大于200kPa.为了满足桩基沉降计算的需要,又重新强调了沉降计算的压缩性指标应该按照实际发生的压力段选取。对沉降计算的压缩模量提出按从自重压力到自重加附加应力的压力段选取的要求。最初是从桩基沉降计算的要求提出来的,这是由于桩基的压缩层埋藏深度比较深,自重压力比较大,承台底的压力也远大于100kPa ,仍采用a1-2或E1-2计算沉降,偏差实在太大的缘故。

根据这个技术要求,勘察报告必须提供压缩曲线。根据桩基和天然地基沉降计算的要求,勘察时的压缩试验不能再只做两个压力的试验,勘察报告中也必须提供完整的压缩曲线。因此,你所看到的在勘察报告中分段提供三个压缩模量的做法是不符合要求的,是不规范的做法。勘察报告必须提供符合设计计算要求的压缩曲线。如果勘察报告的e-p 曲线压力范围不够,那是勘察工作没有按照标准化的技术要求做。《岩土工程勘察规范》规定得非常明确:“当采用压缩模量进仔沉降计算时,固结试验最大压力应大于土的有效自重压力与附加压力之和,试验成果可用e-p 曲线整理,压缩系数和压缩模量的计算应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段。”

因此,你所列举的勘察报告只给出了“ 100 - 200kPa ( 5 MPa )、200 ~ 300kPa(7. 2MPa )、300-400kPa(10. 6MPa )”的做法也是不合适的,不符合现行技术标准对勘察成果的规定原则。


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