Прессиометрические испытания

ТЕМА 2. Эволюция форм и видов денег

1.

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

Испытания проводят в буровых скважинах диаметром d ₀ = 76 … 130 мм и глубиной до 25 … 30 м.

Испытание заключается в следующем. Через канал в штанге в камеру 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 с помощью манометра измеряется давление Р и по величине расхода жидкости – увеличение диаметра скважины в середине рабочей камеры D d.

По результатам испытаний можно определить модуль деформации окружающего грунта по формуле

.

Полученный модуль деформации характеризует сжимаемость грунта в горизонтальном направлении, поэтому данный метод справедлив только для изотропных грунтов.

Капиллярное давление

При соприкосновении грунта с водой происходит ее капиллярное поднятие. При этом, чем меньше размеры капиллярных ходов в грунте, тем высота капиллярного поднятия воды больше и наоборот. Поднятие воды в грунтах по капиллярным порам является результатом действия подъемной силы вогнутых менисков, образующихся в порах при взаимодействии воды с поверхностью частиц или микроагрегатов грунта. Высота капиллярного поднятия достигает: в песках 0,15 – 0,8 м, в супесях 1 – 1,5 м, в суглинках 2 – 4 м, в глинах может достигать 8 м.

По формуле Лапласа, подъемная сила мениска равна

,

где α – поверхностное натяжение воды α = 7,7 мг/л; r – радиус капилляра.

Силы поверхностного натяжения можно разложить на вертикальные и горизонтальные составляющие. Горизонтальные составляющие, оказывающие давление на стенки капиллярных сосудов, принято называть силами капиллярного давления.

Сила q вызывает поднятие воды до того момента, пока вес поднятого столба воды высотой h _max не уравновесится подъемной силой мениска:

. (*)

Таким образом, в плоскости менисков грунтовый скелет несет дополнительную нагрузку

,

где А – площадь сечения капилляра;

γ_w – удельный вес воды.

Формула (*) применима для однородных по составу песчаных супесчаных и некоторых видов легких суглинистых грунтов. При использовании формулы для глин она дает завышенные результаты (до 75 м), которые не подтверждаются наблюдениями в природе. Это объясняется тем, что при насыщении глины водой увеличивается толщина пленки связанной воды, что препятствует перемещению воды в порах.

Дата добавления: 2014-01-05