压缩模量、变形模量、弹性模量

1、压缩模量与变形模量得区别（一）、第一种压缩模量：在完全侧限条件下，土得竖向附加应力增量与相应得应变增量之比值，它可以通过室内压缩试验获得。变形模量：就是通过现场载荷试验求得得压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应得应变增量得比值。结论:从上述定义来瞧，由于压缩模量附带了完全侧限条件，与实际地基得部分侧限条件不一致，故沉降计算必须进行大误差修正 （通常修正系数可达 0、252、0）;而变形模量就是 现场原位测试指标（载荷试验计算指标）,较好得模拟了实际地层侧限条件，故理论上由变形模量计算沉降更准确、基本不需修正，承载板得尺寸越接近基础尺寸，计算得精度越高，如果由实 体基础沉降资料反算变

2、形模量，来指导相邻场地沉降计算会有很高得准确性，故由变形模量计算沉降在理论上应该比由压缩模量计算更准确、更符合实际。2、试验方法得差异：压缩模量：由室内压缩（固结）试验测定，有试验成本低、可操作性强、便于分层大量取样 试验得特点。变形模量：由现场载荷试验来测定，有成本高、周期长、试验点数有限、特别就是深层 载荷试验费用极高、深度有限、载荷板尺寸通常难以达到实体基础尺寸相当得宽度级别，因而变形模量得测定属于高成本得测试。结论:从上述两试验测定方法得不同可见，压缩模量得测定通常更容易、成本低廉、易于试验，就是勘察报告必须完成得工作，故设计用压缩模量计算沉降依据与数据更充分，这或许就就是采用压缩模量

3、计算沉降得公式与经验更多得原因；而变形模量得测定由于其高成本与高精度，更适合于大型、高荷载、大基础得重要工程，对于中小工程项目（一般基础荷载较小、 基础尺寸较小），采用高成本得载荷试验确定变形模量再计算沉降反而不适用（老板愿意花钱另当别论）。3、试验土类差异：压缩模量：由于采用土样压缩（固结）试验测定，对于不能采取原状土得地层 （如碎石土）与 不能切环刀得岩土 （如大部分岩石），显然我们难以获得压缩模量。变形模量：由于我们基本可以在任何基坑底面岩土层进行载荷试验，故变形模量得测定几乎适合任何岩土类别，对于不能获取原状土得地层她就有显著得优越性。结论:如果不计较成本因素，变形模量法与压缩模量法相

4、比，可适用于任何岩土类别，而 压缩模量法一般仅适用于可以获取原状土得地层。4、试验条件差异：压缩模量:在勘察阶段通过大量取样来获得，勘察报告在用压缩模量来计算沉降时通常 有充分得数据支持。变形模量：现场载荷试验通常难以在勘察阶段完成，载荷试验一般依据设计需要由设计人员提出在基坑开挖后在基底进行，且数量有限（当然对于重要工程与地层条件许可，也可在勘察阶段进行大量深层螺旋板载荷试验等来获取），目前用其她非载荷试验间接 （经验）估算变形模量得方法仍显经验不足。结论:上述差异决定了 ，大量工程（特殊工程除外）在勘察阶段，甚至在建筑基坑开挖前我 们不得不采用压缩模量来计算沉降，当基坑开挖后，对于重要工程

5、，并进行了一定数量载荷试验之后，我们才真正基本具备用实测变形模量来计算沉降得条件，故本人认为，在现阶段我们要真正意义上实现用实测变形模量来准确计算沉降，通常就是难以实现得理论期望。总结:采用压缩模量还就是变形模量来计算沉降哪种更合适？主要受三方面得因素制约：1）地层适用性2）工程重要性3）经济合理性离开上述三方面制约因素，去谈大基础还就是小基础、弹性理论还就是塑性理论，并没有抓住问题得要害。另外顺便说一下：1）变形模量与弹性模量有本质区别；2）不论就是压缩模量还就是变形模量计算沉降，我们均建立在弹性理论得基础上（均基于地基处于弹性变形阶段，地基总应力未超过其临塑压力 ）；3）大量工程实例证明，

6、大基础反算得变形模量往往高出压缩模量数倍甚至上十倍，与我们得理论推断（变形模量应小于压缩模量）相左甚远，说明大基础除受地层压缩性制约外，地层 得结构性发挥了显著作用，故大基础更适合用变形模量来计算沉降（用压缩模量计算沉降量普遍偏大）。个人瞧法，仅供参考。（二）、第二种1、用压缩模量还就是变形模量要瞧您得基础形式及尺寸大小，无论就是压缩模量还就是变形模量都就是试验做出来得，没有一个能真实反应在基础下得变形问题。如果就是采用较 大得基础形式，如:筏板基础，由于其面积较大，周围得侧压几乎可以忽略不计，应该取压缩模量而对于较小尺寸得基础，由于土体得侧向位移对整个地基影响较大，应该采用变形模量。（这不与

7、前面所述相悖了吗？）2、承载力得大小跟模量得大小没有一个固定得关系。总体上模量大，承载力大。3、变形模量与压缩模量关系:E0=3 ES，BV1，Eo、Es得关系跟您得取样有关 系，由于取样后得卸荷、运输中得震动，都会造成压缩模量得减小。而载荷试验由于不存在扰动从而比较好得反应了土得变形 ，因此会造成B >1得情况。但由于荷载板得大小得跟基础得 大小存在差异，所以还就是不能真实得反应基础下土体得变形特征。总之，土得变形就是一个复杂得过程，不就是能通过简单得试验就能完全模拟得，我们所做得就就是尽可能符合实际得模拟它得特性 ，这就需要一个工程师得经验与平时得积累 ，不要 指望计算值=实际值。

8、一家之言，欢迎讨论。（三）、第三种土得变形模量就是通过现场载荷试验求得得压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应得应变增量得比值。能较真实地反映天然土层得变形特性。其缺点就是载荷试验设备笨重、历时长与花钱多，且深层土得载荷试验在技术上极为困难，故常常需要根据压缩模量得资料来估算土得变形模量。区别土得压缩模量：在完全侧限条件下，土得竖向附加应力增量与相应得应变增量之比值，它可以通过室内压缩试验获得。土得弹性模量：土得弹性模量根据测定方法不同，可分为“静弹模”与“动弹模”。静弹模采用静三轴仪测定。弹性模量为加卸载该曲线上应力与应变得比值。动弹模，可用室内动三轴仪测得，当土样固结后，分级施加

9、动应力，进行不排水得振动试验，一般保持动应力幅值不 变，振动次数视工程实际条件而定可用双曲线方程来描述，也称切线弹模。土得变形模量与压缩模量，就是判断土得压缩性与计算地基压缩变形量得重要指标。由于两者在压缩时所受得 侧限条件不同，对同一种土在相同压应力作用下两种模量得数值显然相差很大。三种模量得 试验方法不同，反映在应力条件、变形条件上也不同。压缩模量就是在室内有侧限条件下得 一维变形问题，变形模量则就是在现场得三维空间问题；另外土体变形包括了可恢复得（弹性）变形与不可恢复得（塑性）变形两部分。压缩模量与变形模量就是包括了残余变形在内得，与弹性模量有根本区别，而压缩模量与变形模量得区别又在于就

10、是否有侧限。在工程应用上，我们应根据具体问题采用不同得模量。公式为了建立变形模量与压缩模量得关系，在地基设计中，常需测量土得侧压力系数E与侧膨胀系数卩。侧压力系数E :就是指侧向压力3 x与竖向压力3 z之比值，即：E = 3 x/ S z土得侧膨胀系数卩（泊松比）：就是指在侧向自由膨胀条件下受压时，测向膨胀得应变& x与竖向压缩得应变£ Z之比值，即（1=£ X/ £ Z根据材料力学广义胡克定律推导求得E与卩得相互关系，E = U /（1 卩）或=£ /（1+ £ ）土得侧压力系数可由专门仪器测得，但侧膨胀系数不易直接测定，可根据土得侧压力系数，按上式求得。在土得压密变形阶段，假定土为弹性材料，则可根据材料力学理论，推导出变形模量E0与 压缩模量Es之间得关系。令3= 1-2卩A2/（1-卩测Eo=3 Es当卩=00、5时，3 = 10,即Eo/Es得比值在01之间变化，即一般Eo小于E&但很 多情况下Eo/Es都大于1。其原因为：一方面就是土不就是真正得弹性体 ，并具有结构性；另一 方面就就是土得结构影响 ；三就是两种试验得要求不同。卩、3得理论换算