Главная
страница 1
Лекция №6

Сопротивления грунтов сжатию. Методы определения деформационных показателей

Компрессионные свойства грунтов (сжимаемость).
Все механические свойства грунтов определяются опытным путем (полевые и лабораторные исследования).

Рассмотрим, прежде всего, те приборы, с помощью которых определяются эти свойства.

Исследуем грунт ненарушенной структуры, помещая его в одометр.

Р1 Р2 Прикладываем нагрузку Р1 -

произойдет уплотнение грунта и коэф.



пористости станет е1. Нагрузка Р2 е2.

е1 е2 и т.д. (4 – 5 ступеней)

Общий вид компрессионного прибора (автоматизированная система)


Затем будем снимать нагрузку и наблюдать за результатами. По результатам испытаний строим график компрессионной кривой (к к).




е

прямая ветвь к.к.







обратная ветвь к.к. Р







Компрессия – это сжатие грунта без возможного бокового расширения.

Схематично это можно представить так:





h







σ

Из графика видно, что происходит необратимое уплотнение грунта. Нас интересует в основном только прямая ветвь к.к., обратная ветвь к.к. – возможность поднятия дна, при глубоких котлованах (гидротехническое строительство).








Если h 0,5 b






h
b


Изобразим снова компрессионную кривую:




е

е
Р


На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки Р и получим соответств. е. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол .

е = ­ tg Р

( - ) – с увеличением нагрузки - уменьшается.

В дифференциальной форме:

de = ­ tg Р

tg= mо и тогда de = ­ mо dР -основная математическая форма закона компрессии.


Относительное изменение коэффициента пористости пропорционально изменению нагрузки (для малых интервалов нагрузок).




е гравий

торф
Р

Компрессионная кривая позволяет судить о сжимаемости грунта.
- может характеризовать сжимаемость.






i





ео



е1 еi е2


р1 рi р2 Р




Р


Возьмем произвольную точку i на прямой, в пределах отрезка Р1- Р2. Составим уравнение для этой точки, исходя из начального параметра ео

еi = ео – рi tg - это основное уравнение, характеризующее компрессию в выбранном варианте.

Рассмотрим подробнее .



tg = mo= ,

mo – коэффициент сжимаемости грунта.



Для того чтобы получить mo, необходимо выделить определенный интервал.

Р1 – напряжение от собственного веса грунта.

Р – дополнительное давление от внешней нагрузки.

Р2 – полное напряжение (Р2 = Р1 + Р)
Окончательно: mo = , ,

Если:



mo < 0,005 – грунт мало сжимаемый

mo = 0,005 0,05 – грунт средне сжимаемый

mo > 0,05 - грунт сильно сжимаемый


Итак:


  1. При изысканиях отбирают пробы грунта, строят график к.к. и определяют mo – это делают обычно инженеры – геологи, а строители оценивают свойства грунта по показателям, полученным от геологов.

  2. О
    mv =
    сновной расчёт оснований по II предельному состоянию – по деформациям. В формулу расчёта осадки входит величина - коэффициента относительного сжатия грунта.



S = h mv P – прямо пропорциональная связь.

Таким образом mо – является той характеристикой, которая как правило, решает выбор основания - можно строить или нельзя (тогда возникает необходимость перехода на искусственное основание).


В России существует ещё одна характеристика сжатия грунта - Ео – модуль общей деформации грунта.




Ео = = (Аналогичен закону Гука, но там используется модуль упругой деформации)

Ео – характеризует упругие + остаточные деформации (эти деформации не разделяются, так как в большинстве случаев для здания это не имеет никакого значения).




Ео=, где - коэффициент


Пуассона (бокового расширения грунта)

mo (mv)

Сжимаемость грунта характеризуется

Ео


Испытания грунтов пробными статическими нагрузками и определение модуля деформации.

Выполняя отбор проб для испытания грунтов, мы нарушаем его структуру и, следовательно, нарушаем его свойства. Поэтому производят полевые испытание грунта штампами: большого и малого диаметра.






Стандартный штампа F = 5000 см2

Нагрузка увеличивается ступенями = 0,05 МПа

Наблюдаем за осадкой нашего штампа. Так как нагрузку задаем сами, то в любой момент времени знаем Р.

Такая задача решена в теории упругости.



- формула Шлейхера – Буссинеска

- коэффициент, зависящий от жёсткости штампа.

b – ширина штампа

- коэффициент бокового расширения грунта (коэффициент Пуассона)

Е0 - модуль общей деформации.

Достоинства:

- испытание грунта ненарушенной структуры



Недостатки:

- трудоемкость;



- продолжительность испытаний


Смотрите также:
Лекция №6 Сопротивления грунтов сжатию. Методы определения деформационных показателей
56.67kb.
1 стр.
Межгосударственный стандарт блоки оконные и дверные методы определения сопротивления теплопередаче Windows and doors
350.13kb.
3 стр.
Лекция №2 Основы строительного грунтоведения. Фазовый состав грунтов Образование грунтов (генезис)
47.55kb.
1 стр.
Лекция 31. Устройство фундаментов в районах распространения вечномерзлых грунтов
88.9kb.
1 стр.
Сравнительная характеристика методов и прочностных показателей
96.21kb.
1 стр.
Экспериментальное определение постоянной времени электрической печи сопротивления
47.98kb.
1 стр.
Режимы движения колеса а. В. Костарев
73.12kb.
1 стр.
Механика грунтов
475.03kb.
4 стр.
Лекция №6 По дисциплине Теория информации
158.58kb.
1 стр.
Методические указания по изучению механики грунтов. 4 Конспект лекций по механике грунтов
905.99kb.
7 стр.
1 Лекция 1 3 Общая характеристика курса социально-экономическая статистика (сэс). Система показателей, классификации, группировки сэс 3 Лекция 2 6 Статистика населения 6 Китай 10 Лекция 3 12
1785.52kb.
19 стр.
Контрольная работа по дисциплине «Инженерная геология. Механика грунтов»
106kb.
1 стр.