Содержание книги
Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Компрессионные испытания грунтов
Под компрессией грунтов понимают их уплотнение при длительном воздействии постоянной статической нагрузки без возможности бокового расширения. Испытания проводят в компрессионном приборе в соответствии с требованиями ГОСТ 23908-79 "Грунты. Методы лабораторного определения сжимаемости". Схема сжатия грунта в компрессионном приборе приведена на рис. 7.
Рис. 7. Схема сжатия грунта в одометре Увеличивая ступенями давление Р и добиваясь полного затухания деформации грунта при каждой ступени нагружения, можно по вертикальным деформациям S установить связь между изменением коэффициента пористости е грунта и величиной нормального давления Р. Величина коэффициента пористости образца ei, соответствующая i -тому значению давления Рi определяется по формуле
ei = e0 - (18) где е0 - начальный коэффициент пористости грунта в естественном состоянии; Si - величина осадки (вертикальная деформация) грунта, соответствующая i-той ступени нагружения - значению Рi; h - начальная высота образца грунта. Начальный коэффициент пористости е может быть определен по формуле (4) или (4/). По значениям коэффициента пористости еi для различных значений нормальных давлений Рi строят кривую зависимости ei=f(Pi), которую в механике грунтов называют компрессионной кривой (рис. 8).
Рис. 8. Компрессионная кривая
При небольшом диапазоне изменения давления от природного значения P1 до значения Р2, вызванного вертикальной нагрузкой на основание от фундамента, компрессионную кривую можно заменить прямой линией АВ, уравнение которой имеет вид ei = e0 - Pitg , (19) где Рi - давление, соответствующее i -той ступени нагружения. Величина tgα (α - угол наклона прямой АВ к горизонту) является показателем сжимаемости и характеризует сжимаемость грунта в пределах изменения давления от Р1 до Р2 и носит название коэффициента сжимаемости (уплотнения), обозначаемого m0, т.е. tgα=m0 . Согласно рис. 8 величина m0 запишется m0 = (20) Обозначив Р2 – Р1 = Р - приращение давления или действующее давление, формула (20) примет вид m0 = (21) Коэффициент сжимаемости равен отношению изменения коэффициента пористости к действующему давлению. Давление Р - дополнительное давление сверх природного Р1, равного давлению столба вышележащего грунта, т.е. P1=γH, где γ - удельный вес грунта, кН/м3; Н - глубина взятия образца, м. Подставив m0 вместо tgα в формулу (19), получим уравнение прямолинейного отрезка компрессионной кривой:
ei = e0 – m0Pi (22) Коэффициент сжимаемости - важнейшая характеристика деформации грунтов, используемая при определении осадок сооружений. Он дает возможность качественно оценить грунт как основание сооружений. Сопоставив выражения (18) и (22), получим: m0Pi = , (23) отсюда, , (24) Правая часть уравнения (24) является относительной деформацией грунта (отнесенной к единице давления). Поэтому левая часть уравнения называется коэффициентом относительной сжимаемости грунта mv: mv = , (25) где m0 и mv - коэффициенты, измеряемые в единицах, обратных давлению, т.е. кПа-1 (МПа-1); Si - осадка образца при давлении Рi; Коэффициент mv является вторым показателем сжимаемости грунтов.
Модуль деформации грунтов
Преобразуем выражение (22): e0 – ei = m0Pi или = m0Pi Это позволяет рассматривать грунт в интервале небольших изменений давлений P=P2 - P1 как линейно деформируемое тело. Деформируемость грунтов в этих условиях может быть описана законом Гука: = ; = ; (26) = ; где - коэффициент Пуассона: = ; Е - модуль деформации; — нормальные напряжения, приложенные к площадкам, перпендикулярным соответственно осям X, У, Z. — относительные деформации грунта соответственно по осям X, У, Z. Как известно, компрессионные испытания грунтов проводят в одометрах без возможности бокового расширения грунта. При этом грунт оказывает горизонтальное давление на боковые стенки кольца, вызывая напряжения ( — коэффициент бокового давления). Поскольку боковое расширение грунта отсутствует, то горизонтальные деформации грунта . Примем вертикальное напряжение = Р. Преобразовав первые два уравнения системы (26), получим ; (27) Относительная деформация грунта по оси Z находится из последнего уравнения системы (26): (28) В соответствии с формулой (25) вертикальная относительная деформация может быть определена также из выражения ; (29) Приравнивая правые части уравнений (28) и (29) (при этом σZ=Р), и с учетом уравнения (27) получим = Введем обозначение , окончательно получим или ; (30) Коэффициент β принимается равным: для песков - 0,8; супесей - 0,7; суглинков - 0,5; глин - 0,4. Прочность грунтов Под прочностью грунтов понимают такое предельное значение напряжений, по достижении которого грунт теряет свою сплошность. В нем появляются трещины отрыва или сдвига. Существует множество теорий прочности: наибольших нормальных напряжений, наибольших относительных удлинений и др. В механике грунтов наиболее широкое распространение получила теория прочности Мора-Кулона. Согласно этой теории, прочность грунта нарушается в той точке массива, где нормальное о и касательное т напряжения, действующие по некоторой площадке, находятся в соотношении И, напротив, прочность грунта в данной точке (области) массива будет обеспечена, если напряжения, действующие на любой площадке, удовлетворяют условию < , где и «с» - угол внутреннего трения и удельное сцепление соответственно, являющиеся показателями прочности грунта. Как установлено экспериментально, разрушение песчаных грунтов происходит за счет сдвига одной части грунта по другой. Сопротивление сдвигу таких грунтов возникает в основном в результате трения между перемещающимися частицами и зацепления их друг за друга, т.е. сопротивление сдвигу песков - несвязных грунтов - есть сопротивление их трению. Сопротивление растяжению в этих грунтах практически отсутствует, поэтому песчаные грунты называются сыпучими. Такая же концепция прочности (разрушение за счет сдвига) распространяется и на глинистые грунты. Однако, кроме трения, в таких грунтах возникают силы сцепления между частицами, зависящие от величины уплотняющих давлений, возникающих в точках и на площадках контактов частиц. Имеющиеся в глинистых грунтах водноколлоидные и цементационные связи обеспечивают им некоторое сопротивление растяжению. Эти грунты называют связными.
Похожие статьи вашей тематики
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 1410; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 34.239.150.167 (0.007 с.) |