Определение Ео по данным компрессионных испытаний

l Используя обобщенный закон Гука и учитывая условия испытания грунта в компрессионном приборе можно вывести зависимость между модулем общих деформаций Ео и коэффициентом коэффициент относительной сжимаемости mv.

 

 

Определение Ео по данным испытания грунта штампом

l Штамп – это уменьшенная модель жесткого фундамента, представляющая собой металлическую плиту квадратного или круглого в плане сечения.

l Площадь штампа устанавливается ГОСТ (600, 1000, 2500, 5000 см2)

 

 

-давл. Приращ

-осадки штампа приращ.

d-диаметр для штампа

-коэфф. Формы подошвы штампа

Каждая ступень удерж до наступления усл.стабилизации

Другие методы определения Ео

l Испытание грунта в стабилометре (метод испытания грунта в лабораторных условиях в приборе трёхосного сжатия)

l Испытание грунта в стабилометре (метод испытания грунта в полевых условиях в буровых скважинах)

Сопротивление грунтов сдвигу. Сопротивление срезу сыпучих и связанных грунтов. Закон Кулона.

Понятие прочности грунта

Прочность- свойство материала сопротивляться разрушению или развитию значительных пластических деформаций.

При потере устойчивости откосов оснований и обрушение откосов в грунтовом массиве происходит сдвиг одной части относительно другой,

поэтому прочностные свойства грунта напрямую связаны с сопротивлением грунта сдвигу.

Сопротивление грунта сдвигу обусловливается:

l Возникновением сил трения между частицами грунта;

l Наличием структурных связей между частицами грунта.

 

Испытание грунта производят при постоянной нагрузке N до тех пор, пока одна часть грунта не сдвинется относительно другой на расстояние более 5мм. При этом измеряют максимальное усилие, которое было достигнуто в ходе испытаний G_max. При этом находим:

 

 

Где - максимальное касательное напряжение в грунте в момент среза

Сопротивление грунта сдвигу для связанных и сыпучих грунтов

В процессе испытаний грунта в сдвиговом приборе строят кривую зависимости

 

Для грунтов не обладающих связью

 

Величины с и являются параметрами прямой линии и в целом характеризуют прочностные свойства грунта.

Параметры с и φ - отражают прочностные свойства грунта и носят название

прочностных характеристик.

 

 

Закона Кулона.

l Линейная зависимость между сопротивление грунта сдвигу и нормальным напряжением носит название закона Кулона

l Предельное сопротивление грунта сдвигу есть функция первой степени нормального напряжения.

 

 

15.Фильтрационные свойства грунтов, закон ламинарной фильтрации. Начальный градиент напора. Методы определения коэффициента фильтрации.

Общие случаи движения воды через грунт

В общем случае вода может совершать движение через грунт под действием:

Разности давлений водяного пара.

Сил поверхностного натяжения (капиллярное движение воды).

Разности осмотического давления связанной воды.

Разности гидростатических напоров.

 

Разновидности гидростатических напоров

Схема фильтрации воды через грунт при

действии разности напоров,

∆H=H₂–H₁ – разность напоров, Q – расход воды

 

 

Условия движения воды под разностью гидростатических напоров:

n в порах грунта имеется определенный объем воды в свободном состоянии;

n вода в грунте гидравлически непрерывна;

n разный уровень гидростатических напоров.

 

Движение воды под действием гидростатических напоров представляет наибольший практический интерес. Именно это движение воды называется фильтрацией.

Фильтрация - движение свободной воды в порах грунта при действии разности гидростатических напоров.

 

Согласно новейшим исследованиям, свободная вода будет гидравлически непрерывной при степени водонасыщения грунта Sr>0,85.

 

Закон ламинарной фильтрации

Количественную оценку процесса фильтрации производят с использование скорости фильтрации (U), представляющей собой расход воды (Q) через единицу площади (F):

Величина U –имеет размерность скорости

 

 

Опыты Дарси

Установлено:

Движение воды в грунте – ламинарное;

Количество воды, проходящей через единицу площади пропорционально градиенту напора.

Градиент напора (i) представляет собой отношение разности напоров к расстоянию между точками (L), в которых они были замерены:

 

Если построить зависимость между скоростью фильтрации U и градиентом напора (i) то получим прямую линию, выходящую из центра координат

Закон Дарси

где k_f - коэффициент фильтрации (см/год, см/сут).

 

 

Уравнение носит название закона Дарси: