變形模量

土的壓縮模量：在完全側限條件下，土的豎向附加應力增量與相應的應變增量之比值，它可以通過室內壓縮試驗獲得。

土的彈性模量：土的彈性模量根據測定方法不同，可分為“靜彈模”和“動彈模”。靜彈模採用靜三軸儀測定。彈性模量為加卸載該曲線上應力與應變的比值。動彈模，可用室內動三軸儀測得，當土樣固結后，分級施加動應力，進行不排水的振動試驗，一般保持動應力幅值不變，振動次數視工程實際條件而定可用雙曲線方程來描述，也稱切線彈模。

土的變形模量和壓縮模量，是判斷土的壓縮性和計算地基壓縮變形量的重要指標。由於兩者在壓縮時所受的側限條件不同，對同一種土在相同壓應力作用下兩種模量的數值顯然相差很大。三種模量的試驗方法不同，反映在應力條件、變形條件上也不同。

壓縮模量是在室內有側限條件下的一維變形問題，變形模量則是在現場的三維空間問題；另外土體變形包括了可恢復的(彈性)變形和不可恢復的(塑性)變形兩部分。壓縮模量和變形模量是包括了殘餘變形在內的，與彈性模量有根本區別，而壓縮模量與變形模量的區別又在於是否有側限。在工程應用上，我們應根據具體問題採用不同的模量。

為了建立變形模量和壓縮模量的關係，在地基設計中，常需測量土的側壓力係數ξ和側膨脹係數μ。

側壓力係數ξ：是指側向壓力δx與豎向壓力δz之比值，即：

ξ＝δx/δz

土的側膨脹係數μ（泊松比）：是指在側向自由膨脹條件下受壓時，測向膨脹的應變εx與豎向壓縮的應變εz之比值，即

μ＝εx/εz

根據材料力學廣義胡克定律推導求得ξ和μ的相互關係，

ξ＝μ/(1－μ)或μ＝ε/（1＋ε）

土的側壓力係數可由專門儀器測得，但側膨脹係數不易直接測定，可根據土的側壓力係數，按上式求得。

在土的壓密變形階段，假定土為彈性材料，則可根據材料力學理論，推導出變形模量E0和壓縮模量Es之間的關係。

令β＝ 1-2μ^2/(1-μ)則Eo＝βEs

當μ＝0～0.5時，β＝1～0，即Eo/Es的比值在0～1之間變化，即一般Eo小於Es。但很多情況下Eo/Es 都大於1。其原因為：一方面是土不是真正的彈性體，並具有結構性；另一方面就是土的結構影響；三是兩種試驗的要求不同。

土的種類 μ β

碎石土 0.15～0.20 0.95～0.90

砂土 0.20～0.25 0.90～0.83

粉土 0.23～0.31 0.86～0.72

粉質粘土0.25～0.35 0.83～0.62

粘土 0.25～0.40 0.83～0.47

註：E0與Es之間的關係是理論關係，實際上，由於各種因素的影響，E0值可能是βEs值的幾倍。所以要注重實踐的學習，理論聯繫實際。

1、放置荷載板和變形支架。

2、連接荷載和位移感測器。藍色插頭為荷載感測器，插入藍色插孔；黃色插頭為位移感測器插入黃色插孔。

3、按Start（開始）鍵打開機器。此時顯示時間和電量。

4、按Start（開始）鍵進入試驗模式。顯示（設備檢查），調整位移感測器到零位。此時，如果感測器連接有誤將出現錯誤提示。

5、荷載複位。按Start（開始）鍵提示預加荷載30S，並出現計時。用千斤頂預加0.01Mpa保持30s。

6、按Start（開始）鍵后施加第一級荷載0.08Mpa，保持60s或120s。

7、按Start（開始）鍵，根據表2中數據施加其他荷載。

8、全部加荷卸荷再加荷結束“Print（列印）”鍵結束試驗，此時數據已被保存在數據卡上。

9、再按“Print（列印）”鍵可在現場列印試驗結果。

10、按“Aux Off”鍵關機。