压缩指数
半对数坐标下,孔隙比e的变化量和有效应力σef对数值的变化量之比即为压缩指数:
孔隙比e随有效应力σef对数值的变化
因此,压缩指数是土体固结变形的一个参数:
其中: | Δe | - | 孔隙比的变化量 |
Δlogσef | - | 有效应力对数值的变化量 |
压缩指数Cc的取值范围(Naval Facilities Engineering Command Soil MechanicsDESIGN MANUAL 7.01)
压缩指数的取值范围通常为0,1到10。对加载范围从95 kPa到3926 kPa的均质岩土体,当岩土体处于松散状态时,其压缩指数的大致变化范围为0,05到0,06,当岩土体处于密实状态时,其压缩指数的大致变化范围为0,02到0,03。对于粉土,其压缩指数为0,20。
对于超固结度较低的粘土和粉土,在USA Louisiana Kaufmann and Shermann (1964) 的试验中,得到了下列压缩指数的值:
岩土体 | 有效固结应力σcef [kPa] | 岩土体最终有效应力σef [kPa] | 压缩指数Cc [-] |
CL 软粘土 | 160 | 200 | 0,34 |
CL 硬粘土 | 170 | 250 | 0,44 |
ML 低塑性粉土 | 230 | 350 | 0,16 |
CH 高塑性粉土 | 280 | 350 | 0,84 |
CH 含粉土层的软粘土 | 340 | 290 | 0,52 |
Juan M.Pestana-Nascimento 教授(美国加州大学伯克利分校)提供了下列压缩指数Cc参考值:
岩土体 | 压缩指数Cc[-] |
正常固结粘土 | 0,20 – 0,50 |
含粉土的芝加哥粘土(CL) | 0,15 - 0,30 |
波士顿蓝粘土(CL) | 0,30 - 0,50 |
Vickburgs 粘土- 裂成块状(CH) | 0,3 – 0,6 |
瑞典粘土(CL – CH) | 1 – 3 |
Leda加拿大粘土(CL – CH) | 1 – 4 |
墨西哥城粘土(MH) | 7 – 10 |
有机粘土(OH) | 大于等于4 |
泥炭土(Pt) | 10 – 15 |
有机粉土和粘质粉土(ML – MH) | 1,5 – 4,0 |
旧金山沉积土(CL) | 0,4 – 1,2 |
旧金山海湾粘土 | 0,7 – 0,9 |
曼谷粘土(CH) | 0,4 |
另外,也有一些经验公式可以用于计算粉土、粘土和有机土的Cc近似值,但是它们或多或少都只适用于当地情况:
岩土体 | 经验公式 | 参考材料 |
改性粘土 | Skempton 1944 | |
粘土 | Nishida 1956 | |
巴西粘土 圣保罗粘土 | Cozzolino 1961 | |
纽约粘土 | Terzaghi a Peck 1948 | |
低塑性粘土 | Sowers 1970 | |
台北粘土和粉土 | Moh a kol. 1989 | |
粘土 | Pestana 1994 |