Учет ползучести грунтов при прогнозе осадок сооружений

Опытные исследования показали, что у различных грунтов осадка развивается по-разному. У некоторых грунтов осадка связана лишь с процессом фильтрационной консолидации, у других – фильтрационная консолидация и ползучесть развивается параллельно, у третьих – после завершения фильтрационной консолидации начинается ползучесть грунтов. Процесс развития осадки во времени зависит, главным образом, от следующих факторов:

- консолидации грунта;

- коэффициента водонасыщения ;

- порового давления ;

- характера приложения нагрузки (одноступенчатая, многоступенчатая).

Поэтому при расчете осадок во времени используют три основные модели грунта:

1) однокомпонентную (или квазиоднофаную) систему частиц;

2) двухкомпонентную (квазидвухфаную) систему частиц;

3) трехкомпонентную (трехфазную) систему частиц.

Квазиоднофазную модель используют при определении осадки в песчаных грунтах (влажных, сухих или водонасыщенных). Квазидвухфазную модель используют при определении осадки в пылевато-глинистых водонасыщенных грунтах. Трехфазная модель является наиболее общей, и ее используют при определении осадки в глинистых водонасыщенных () грунтах с учетом начального порового давления при начальном градиенте напора .

◊ Определение осадки для квазиоднофазной модели

Предполагают, что осадка происходит только за счет ползучести скелета грунта при условии полного завершения процесса фильтрационной консолидации. Так как ядро ползучести (6.15)

представляет собой скорость ползучести грунта при постоянном единичном напряжении, то ползучесть скажется лишь при протекании осадок во времени, а полня стабилизированная осадка будет иметь прежнее выражение:

, (6.21)

где - коэффициент относительной сжимаемости скелета грунта при ползучести, вычисляемый по формуле:

(6.22)

где - коэффициенты первичной и вторичной консолидации грунта.

Так как смогласно формуле (6.20)

,

то, подставляя (6.22) в (6.21), получим выражение для полной осадки:

. (6.23)

В случае действия местной нагрузки вместо величины следует подставить значение эквивалентного слоя .

Определение осадки для квазидвухфазной и трехфазной моделей грунта изложено в учебнике Н.А.Цытовича «Механика грунтов» [2].

Дата добавления: 2014-01-20