Влияние начального градиента напора

В глинистых грунтах имеется прочно- и рыхлосвязная вода и частично свободная. Фильтрация, а следовательно, и уплотнение слоя грунта начинается только в том случае, когда градиент будет больше начального i ₀.

Рассмотрим конечную осадку слоя грунта толщиной h (рис.5.15), обладающего начальным градиентом i ₀ и загруженного равномерно распределенной нагрузкой. Фильтрация воды двухсторонняя (вверх и вниз).

При наличии начального градиента от внешней нагрузки Р во всех точках по глубине слоя в поровой воде возникает напор, равный P /g _w (g _w - удельный вес воды). На эпюре избыточных давлений начальный градиент изобразится тангенсом угла I:

Рис.5.15. Схема уплотнения грунта при наличии начального градиента напора: а – зона уплотнения не достигает глубины; б – зона уплотнения распротраняется на всю глубину, но уплотнение неполное

tg I = i ₀. (5.66)

Только в тех областях, где градиент напора будет больше начального (), начнется фильтрация воды и будет происходить уплотнение грунта. На рис.5.15 показано два случая. Если при z < 0,5 h градиент меньше начального i ₀, то вода не сможет фильтроваться из середины слоя, т.к. возникает "мертвая зона". По рис.5.15,а находим

, (5.67)

здесь z _max < 0,5 h. При этом осадка равна

S ₁ = 2 m_vzP/ 2 или S ₁ = m_vzP. (5.68)

Подставляя значение z _max в (5.68), получим

. (5.69)

Для случая, показанного на рис.5.15,б, осадка определяется по формуле

. (5.70)

Дата добавления: 2014-01-07