Для определения деформативных свойств грунтов проводятся компрессионные испытания

Механические характеристики грунта

Механическими называются те свойства грунтов,

которые характеризуют их поведение под нагрузкой.

Все механические характеристики грунта делятся на 3 группы:

Компрессионные свойства грунтов (сжимаемость)

Возьмем образец грунта 6 (рис. 4), полностью насыщенного водой, и поместим его в кольцо 4 (высотой h) одометра. Кольцо поставим на фильтрующее днище 5 и установим поршень 2 с отверстиями. Одометр поместим в ванночку 3 с водой 1 для исключения капиллярного давления и предотвращения высыхания образца грунта. Когда грунт насыщен водой не полностью, одометр не заливают водой, а окружают влажным пористым материалом, чтобы вода не испарялась из образца. Если к поршню одометра приложить давление р, высота образца уменьшится вследствие уплотнения грунта (уменьшения его пористости). При увеличении давления образец получит дополнительное уплотнение из-за изменения объема пор.

Рис. 4. Схема испытания образца грунта на сжатие в одометре

Затем будем снимать нагрузку и наблюдать за результатами. По результатам испытаний строим график компрессионной кривой (к. к).

Из графика видно, что происходит необратимое уплотнение грунта.

Нас интересует в основном только прямая ветвь к. к., обратная ветвь к. к. – возможность поднятия дна, при глубоких котлованах (гидротехниче-

ское строительство).

Изобразим снова компрессионную кривую. На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки ΔP и получим соответственно Δe. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол α.

(-) – с увеличением нагрузки α – уменьшается.

В дифференциальной форме:

tgα=m₀ и тогда – основная математическая форма закона компрессии.

Для того чтобы получить m _o, необходимо выделить определенный интервал.

Р ₁ – напряжение от собственного веса грунта

Р – дополнительное давление от внешней нагрузки

Р ₂ – полное напряжение (Р ₂ = Р ₁ + Р)

Окончательно:

Если:

m _o < 0,005 – грунт малосжимаемый

m _o = 0,005÷0,05 – грунт среднесжимаемый

m _o > 0,05 1 МПа – грунт сильносжимаемый

Выводы

Дата добавления: 2014-01-07