Учет структурной прочности грунта и сжимаемости газосодержащей поровой воды

Большинство глинистых грунтов обладает структурной прочностью, а вода в порах этих грунтов содержит газ в растворенном виде. Эти грунты можно рассматривать как двухфазное тело, состоящее из скелета и сжимающей воды в порах. Если внешнее давление меньше структурной прочности грунта P _{стр .}, то процесс уплотнения грунта не возникает, а будут лишь небольшие упругие деформации. Чем больше структурная прочность грунта, тем меньше приложенной нагрузки будет передаваться на поровую воду. Этому способствует также сжимаемость поровой воды с газом.

В начальный момент времени на поровую воду с учетом прочности скелета грунта и сжимаемости воды будет передаваться часть внешнего давления P_{w о} – начального порового давления в водонасыщенном грунте при нагрузке Р. При этом коэффициент начального порового давления

. (5.57)

В данном случае начальное напряжение в скелете грунта:

Pz ₀ = P – P_{w о}. (5.58)

Относительная мгновенная деформация скелета грунта

e₀ = m_v (P – P_{w о}). (5.59)

Относительная деформация грунта вследствие сжимаемости воды при полном заполнении пор водой

e _w = m_w P_{w о} n, (5.60)

где m_w – коэффициент объемной сжимаемости воды в порах; n – пористость грунта.

Если принять, что в начальном периоде при напряжениях P_z объем твердых частиц остается без изменения, то относительная деформация скелета грунта будет равна относительной деформации поровой воды:

e₀ = e _w = e. (5.61)

Дата добавления: 2014-01-07