摘要
岩土的变形模量是岩土工程计算分析中的一个重要的力学参数,目前主要通过原位平板载荷试验的结果计算求得。国内相关规范和文献虽然提供了浅层平板载荷试验中变形模量的计算公式,但并未给出其出处,因此有必要对其进行系统的研究。本文基于Boussinesq弹性理论位移解,对浅层平板载荷试验计算变形模量的公式以及刚性承压板的形状系数进行了系统的推导和阐述,并得出以下结论:(1)变形模量的计算公式是在Boussinesq弹性理论竖向位移解的基础上乘了一个刚性承压板形状系数得来;(2)圆形垂直均布荷载作用下,圆心处的表面沉降为荷载圆边界处表面沉降的π/2倍;(3)正方形垂直均布荷载作用下,正方形荷载中心处的表面沉降为角点处表面沉降的2倍,荷载边界中心处的表面沉降约为角点处表面沉降的1.79倍;(4)推导出的圆形刚性承压板形状系数约为0.818,方形刚性承压板形状系数约为0.935,均略大于相关规范提供的数值。本文系统地解答了浅层平板载荷试验中变形模量计算公式的来源问题,对全面了解此类问题有一定指导和借鉴意义。
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单位深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国矿业大学; 中国矿业大学(北京)