Прессиометрическое испытание грунтов.

Испытание грунтов прессиометром обычно используют для определения деформационных характеристик связных и трещиноватых скальных грунтов.

Испытание заключается в следующем. Через канал в штанге в камеры прессиометра под давлением с помощью компрессора подается рабочая жидкость. Давление жидкости в камерах передается на стенки скважины, что вызывает обжатие окружающего грунта. Для каждой ступени обжатия в стабилизированном состоянии измеряется с помощью манометра давления p и по величине расхода жидкости – увеличение диаметра скважины в средине рабочей камеры d.

В начальной стадии эксперимента при линейной зависимости d=f(p), используя решение Ляме, можно определить модуль деформации окружающего грунта по формуле:

E₀=

Важно иметь в виду, что в соответствии со схемой нагружения этот модуль деформации характеризует сжимаемость грунта в горизонтальном направлении, поэтому приведенный выше метод справедлив только для изотропных грунтов.

Статическое и динамическое зондирование.

Зондированием грунта называется погружение в грунт конуса стандартного размера. Зондирование служит для оценки плотности песчаных грунтов и консистенции глинистых грунтов, выявления слабых прослоек грунта. При статическом зондировании измеряется усилие погружения (задавливания домкратом) конуса, при динамическом зондировании - количество ударов, необходимое для погружения конуса также на заданное расстояние по глубине.

В результате статического зондирования строятся графики зависимости удельного сопротивления погружению конуса с углом при вершине 60° в зависимости от глубины залегания грунтов, в которые он вдавливается. При этом боковое сопротивление погружению штанги, на которую насажен конус, исключается.

В результате динамического зондирования строятся графики зависимости количества ударов для погружения стандартного конуса (на 10 см) или пробоотборника в зависимости от залегания тех или иных пластов грунта.

Рис. Интерпретация результатов зондирования по глубине, м:

а - статического; б - динамического

После проведения зондирования выявляются слабые слои грунтов основания и дается не только качественная, но и количественная оценка сопротивления грунтов внедрению конуса.

Теоретическое распределение контактных напряжений под подошвой жесткого штампа

- теоретические напряжения

Pm – среднее давление по подошве фундпмента

Pm = F/A

P= Pm / (2 √ 1-(ρ/r)²)

r- радиус штампа

ρ- расстояние от центра штампа до точки

Действительные контактные напряжения под подошвой жесткого фундамента.

Если фундамент абсолютно жесткий, то все точки его площади подошвы будут иметь при центральной нагрузке одну и ту же вертикальную деформацию. Таким образом условие абслютной жесткости фундамента дает в этом случае ω_z=const. Для круглой площади подошвы при центральной нагрузке абсолютно жесткого фундамента: Где, r- радиус подошвы фундамента; p – расстояние от центра подошвы до любой ее точки; p_m-среднее давление на единицу площади. Для случая плоской задачи: Где y – расстояние по горизонтали от середины фундамента до рассматриваемой точки; b₁ – полуширина фундамента.Эпюра контактных напряжений под подошвой фундамента будет зависеть от его гибкости (Г) - обобщённой характеристики, учитывающей деформативные свойства основания.Р = f(Г)

Е0 – модуль деформации грунта;ℓ – полудлина фундамента (балки);Е1 – модуль упругости материала фундамента;h₁ – высота фундамента.Эпюры контактных напряжений под подошвой фундамента в зависимости от его гибкости.

Расчетные контактные напряжения под подошвой жесткого фундамента.

- расчётные напряжения

Pmax = F / A + M / W

Pmin = F / A - M / W

A = b*L

W = b*L² / 6

M = F*e

Pmax = F /A *(1+ 6*e/L)

Pср = F / A

Pmin = F /A * (1 – 6*e/L)

Напряжения в грунтах от собственного веса в однородной толще грунтов.

 

 

-вертикальное напряжение от собственного веса

 

 

 

Напряжения в грунтах от собственного веса в слоистой толще грунтов.

Напряжения в грунтах от собственного веса в слоистой толще грунтов при наличии подземных вод.