Деформації повзучості грунту при ущільненні - розділ Механіка, МЕХАНІКА ГРУНТІВ Якщо Деформацію Зразка водонасичених грунтів В одометром Або Осідання Шаруючи Гру.
Якщо деформацію зразка водонасиченого грунту в одометрі або осадку шару грунту без можливості бокового розширення зобразити в часі кривої в полулогарифмической системі координат, то вона буде мати вигляд, показаний на рис. 5.13, а. На цій кривій можна виділити три основних ділянки, що відповідають трьом складовим опади: переважно пружною (початкової) осаді sei, що розвивається до початку фільтраційної консолідації; осаді sf.c, обумовленої фільтраційної консолідацією, і осаді scr, що розвивається внаслідок повзучості грунту. Осідання, що розвивається після фільтраційної консолідації, зазвичай називають осадкою вторинної консолідації. Фактично деформації повзучості, що розвиваються з моменту прикладення навантаження, становлять невелику частку sf.c в період розвитку фільтраційної консолідації, тому їх можна не виділяти.
Мал. 5.13. Криві наростання деформацій (осад) в часі
Початкову (переважно пружну) осадку можна знайти за графіком, який було збудовано в координатах s і √t (рис. 5.13, б). Наростання в часі відносної деформації неводонасищенних грунтів може бути, як вважає Н. А. Цитовіч, встановлено по теорії спадкової повзучості. У такому випадку рівняння напружено-деформованого стану грунтів при затухаючої повзучості і при безперервному одноосьовому завантаженні або одновимірному ущільненні різних тиском (змінним або постійним) в момент часу t буде мати вигляд
де Eel - миттєвий модуль деформації скелета грунту; # 963; (T) і # 963; (T0) - напруги, що розвиваються відповідно до моментів часу t і t0; t - поточна координата часу; t0 - момент часу, відповідний додатком навантаження, що викликає напругу # 963; (T0), яке діє протягом відрізка часу dt0.
де # 8729; (t -t0) - ядро повзучості, що характеризує швидкість деформації повзучості при постійній напрузі, віднесену до його одиниці.
Рівняння (5.14) свідчить про залежність повної деформації скелета грунту, що володіє ползучестью, не тільки від напруженого стану, а й від передісторії навантаження в момент часу t0. Цим обумовлено назву теорії - теорія спадкової повзучості.
Ядро повзучості для дисперсних грунтів часто представляють у вигляді найпростішої залежності, що підтверджена експериментами:
де # 948; і # 948; 1 - параметри повзучості, що визначаються за результатами дослідів.
для знаходжень # 948; 1 після закінчення фільтраційної консолідації (починаючи з моменту часу tf.c) будують графічну залежність, показану на рис. 5.14, де - швидкість осідання;
р - тиск; h - товщина деформується шару. Ця залежність має вигляд прямої лінії. Тангенс кута нахилу її до абсциссе і буде # 948; 1:
параметр повзучості # 948; можна визначити за формулою
де - коефіцієнт відносної стисливості внаслідок повзучості грунту, що визначається на кінець досвіду; - коефіцієнт відносної стисливості внаслідок пружних деформацій зразка та фільтраційної консолідації.
Величину знаходять за формулою
де - коефіцієнт відносної стисливості в період пружних деформацій;
- коефіцієнт відносної стисливості за період фільтраційної консолідації.
Коли деформації повзучості в період фільтраційної консолідації можна вважати незначними,
тут Sel і Sf.с визначаються за графіком (див. рис. 5.13); h - висота зразка;
р - прикладена тиск.
Значення встановлюють за формулою
де - коефіцієнт відносної стисливості грунту при умовної стабілізації зразка грунту за період часу ten (на кінець досвіду).
Таким чином, за результатами експериментів визначають всі параметри, необхідні для знаходження відносної деформації повзучості однофазного грунту, що дає можливість складати прогноз деформацій повзучості ґрунтів.
Однак при наближених розрахунках опади у часі відносно добре фільтруючих грунтів (суглинків або глин з прошарками піску) використовують роздільне визначення розвитку осад у часі в результаті стиснення парової води, фільтраційної консолідації і повзучості із застосуванням графіка розвитку деформацій у часі (див. Рис. 5.13) . В такому випадку криву наростання опади у часі в період деформацій повзучості замінюють прямий, починаючи від точки D.
Всі теми даного розділу:
МЕХАНІКА ГРУНТІВ
Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за спеціальностями 27010265 «Промислове та цивільне будівництво» і 27010965 «Теплогазопостачання і вентиляція
Виписка з ДОС ВПО
ОПД.Ф.07 Механіка грунтів: склад, будова і стан ґрунтів; фізико-механічні властивості грунтів основи; розподіл напружень в ґрунтовому масиві; розрахунок про
Освіта грунтів (генезис).
Континентальні відкладення: · елювіальний (форма зерен незграбна); · Делювіальні (переміщені атмосферними водами і силами тяжіння, нашарування н
Структура, текстура і структурні зв'язки грунту.
Слід розрізняти структуру ґрунту, т. Е. Взаємне розташування частинок грунту і характер зв'язку між ними і текстуру грунту, т. Е. Складання грунту в масиві. під структуро
Склад грунтів.
Грунти складаються з: твердих частинок; води в різних видах і станах (в тому числі льоду при нульовій або негативній температурі грунту); газів (в тому числі і повітря). Вода і гази знаходячи
Властивості твердих частинок.
Тверда мінеральна маса складається з первинних зерен скелета грунту (уламків гірських порід і мінералів) і вторинних частинок, службовців цементуючим речовиною грунту. З
Властивості води.
Властивості всіх різновидів ґрунтів, особливо піщаних, пилуватих і глинистих, найістотнішим чином залежать від складу і змісту в них води. У грунті розрізняють кристаллизационную, або хімічних
Структурно-нестійкі грунти
Структурно-нестійкими називають такі грунти, які мають здатність змінювати свої структурні властивості під впливом зовнішніх впливів з розвитком значних осад, п
Мерзла і вічній грунти.
Грунти всіх видів відносять до мерзлим грунтів, якщо вони мають негативну температуру і містять у своєму складі лід. Вічномерзлими називають грунти, які знаходяться в мерзлому стані н
Лесові ґрунти.
Лесові ґрунти за своєю структурою і складом значно відрізняються від інших видів грунтів. У лесових грунтів розмір пор значно перевищує розмір твердих частинок, такі грунти по-іншому звані
Слабкі водонасичені грунти.
До слабких водонасичення грунтів відносять мули, стрічкові глини та інші види глинистих ґрунтів, характерними особливостями яких є їх висока пористість в природному стані, насиченість в
Торфи і заторфованние грунти.
Торф - це органічний грунт, що утворився в результаті природного відмирання і неповного розкладання болотних залишків. Склад болотних залишків в них - не менше 50%. піщані пилуваті
Основні розрахункові моделі грунтів
Вимоги до розрахунковими моделями Точність прогнозів в механіці грунтів великою мірою залежить від того, з якою повнотою в рівняннях стану відображаються особливості деформування грунт
Основні характеристики фізичних властивостей ґрунтів, відбір зразків
Фізичні властивості ґрунтів характеризують їх фізичний стан в умовах природного (ненарушенного) залягання. Дослідження властивостей ґрунтів передбачає отримання м
Умови роботи грунтів в масиві. Основні закони і властивості, механічні характеристики
Механічними називаються ті властивості ґрунтів, які характеризують їх поведінку під навантаженням. Під дією переданих спорудою вертикальних або похилих сил в масиві основ
фізичні уявлення
Так як грунт складається з твердих частинок і пор, які частково або повністю заповнені водою, теоретично при його стисненні повинні зменшуватися обсяги всіх трьох компонентів - твердих частинок, повітря
У польових умовах за допомогою штампів.
Виконуючи відбір проб для випробування грунтів, ми порушуємо його структуру і, отже, порушуємо його властивості. Тому виробляють польові випробування грунту штампами: великого і малого діаметру.
Закон опору зрушенню для різних грунтів, характерні залежності. Кут внутрішнього тертя і кут природного укосу, тертя і зчеплення
Зрушення - процес зміни розташування частинок грунту під дією зовнішніх сил. Грунти в області будування, а також при неоднакових відмітках їх поверхні відчувають
коефіцієнт фільтрації
Водопроникність пов'язана з ущільненням ґрунту, так як при ущільненні з грунту в першу чергу витягується волога. У будівництві фільтраційні свойс
Вплив підземних вод на будівельні властивості грунтів і на фундаменти
На різній глибині від поверхні землі зустрічаються грунти, просочені водою. Ці води називаються грунтовими, а верхня поверхня їх - рівнем грунтових вод.
Вплив ґрунтових вод на стійкість і міцність основи
Зміна рівня грунтових вод після зведення споруди може різко знизити міцність підстави і викликати серйозні деформації споруди в наступних випадках: · при наявності в ґрунті ле
Агресивність грунтових вод
Грунтові води, здатними руйнувати цементні бетони і розчини, називаються агресивними. Агресивність їх залежить від хімічного складу розчинених у них солей і кислот. Ці речовини попа
Вплив фізичних і механічних характеристик на будівельні властивості грунтів
Характерні властивості ґрунтів тривалий час сприймати зовнішні навантаження при деформаціях підстав, які не перешкоджають нормальній експлуатації будівель і споруд, називають їх будівельними св
Фази напружено-деформованого стану грунту
Фази напружено-деформованого стану грунтаізучаются з метою встановлення розрахункових моделей деформування ґрунтової основи, прийнятних для інженерних розрахунків його міцності, стійкості
Визначення напружень в масиві грунту при дії одиничної вертикальної сили N, яка додається до кордону грунтової основи.
Рішення завдання Буссінеска. Засноване на наступних гіпотезах (згодом підтверджених точними рішеннями): а) нормальні напруги на майданчиках, дотичних до сферичної
Визначення напружень # 963; zпрі дії місцевого рівномірно розподіленого тиску (метод кутових точок).
Якщо закон розподілу тиску по поверхні ізотропного лінійно-деформованого півпростору відомий, то елементарне підсумовування можна замінити інтегруванням.
Лінійні і нелінійні деформації.
У загальному випадку грунтам властива нелінійна деформованість, причому в межах фаз I і II, в деякому початковому інтервалі зміни напружень вона досить близька до лінійної.
Метод пошарового підсумовування
У більшості практичних випадків підставу складено по глибині різнорідними грунтами, представленими в матеріалах інженерно-геологічних вишукувань інженерно-геологічними елементами (ІГЕ). мето
порядок розрахунку
1. Будуємо розрахункову схему. 2. Розбиваємо ґрунтовий масив нижче підошви фундаменту шириною b на елементарні шари, виходячи з таких умов: · потужність будь-якого елементарног
Допущення при розрахунку за цим методом
1. Лінійна залежність між напруженнями і деформаціями. 2. Опади розглядаються, виходячи з maxPz - під центром фундаменту. 3. Не враховується, як правило, з
Загасання опади у часі
Загасання опади грунтів у часі (їх консолідація) є складним процесом, на який впливають водопроникність, структура, поровое тиск, повзучість скелета грунту, стисливість
Реологія та нелінійна механіка ґрунтів
Реологія як наука, що вивчає питання перебігу матеріалів, має три основних напрямки досліджень: повільно розвиваються в часі деформацій - деформацій повзучості; розслаблені
Тривала міцність грунту і релаксація напружень
Якщо зразок грунту піддавати деформацій зсуву, осьового стиснення або розтягування при різних навантаженнях, то можна відзначити, що чим більше навантаження прикладена до зразка, тим швидше настає стаді
Питання нелінійної механіки грунтів
Раніше зазначалося, що близька до лінійної залежність при невеликих тисках спостерігається в межах фази пружних деформацій і фази ущільнення і місцевих зрушень. Якщо тиск по підошві жорстких фун
Види нерівномірних осад споруд
Причини розвитку нерівномірних осад в спорудженні. Рівномірна осаду споруд зазвичай ніяких труднощів не викликає. (Відомі вітчизняні з
Причини розвитку нерівномірних осад випирання
Дані опади виникають за рахунок появи зон пластичних деформацій підстав і видавлювання грунту в сторони (рис. 5.25). При тиску Р = R глибина зон п
Причини розвитку нерівномірних осад разуплотнения
Sразупл. - розвивається під дією навантаження, що не перевищує величину природного, т. Е. Навантаження, що дорівнює вазі вийнятого ґрунту при відкопування котловану. Ет
Причини розвитку нерівномірних осад расструктуріванія
Найбільший вплив на розвиток загальних осад можуть надати опади расструктуріванія, Sрасстр. викликані порушенням структури грунтів основи при уривку котлованів і пристрої
Причини розвитку нерівномірних осад в період експлуатації
1. Ущільнення грунтів після початку експлуатації Sекспл. споруди: · деформації повзучості грунту і процес фільтраційної консолідації;
Особливості деформування різних типів грунтів
Особливості деформування грунтів по-різному проявляються у різних видів грунтів і суттєво залежать від стану грунту та інтенсивності діючих навантажень. монолітні ска
Заходи щодо підвищення стійкості споруд, укосів і схилів
Перше основний напрямок - це зменшення сумарних активних впливів на споруду, здатних викликати порушення їх стійкості. Прикладами таких заходів в розглянутих на рис.
Загальні положення.
Огороджувальні конструкції призначені для того, щоб утримувати від обвалення що знаходиться за ними ґрунтовий масив. Характерним прикладом огороджувальної конструкції є підпірна стінка - до
Визначення активного тиску на вертикальну гладку стінку при горизонтальній поверхні засипки.
Розглянемо найпростіший випадок, коли засипка представлена ідеально сипучим грунтом (рис. 6.8). Оскільки прийнято, що стінка має абсолютно гладку грань, т. Е. Тертя грунту об стінку відсутня (
Облік навантаження на поверхні засипки.
При наявності на поверхні суцільний рівномірно розподіленого навантаження інтенсивністю (рис. 6.9, а) вираз (6
Облік нахилу, шорсткості задній грані стінки і нахилу поверхні засипки.
Цей випадок є загальним. Розглянемо гранична рівновага призми обвалення ОАВ згідно з розрахунковою схемою, представленої на рис. 6.9, а. тут
Визначення активного тиску при ламаній формі межі стінки і неоднорідних грунтах засипки.
В цьому випадку стінка і грунти засипки поділяються по горизонталі на окремі ділянки, в межах яких кут нахилу стінки і фізико-механічні характеристики грунтів (
Визначення пасивного тиску.
Як зазначалося вище, пасивне тиск виникає при переміщенні стінки в сторону грунту засипки. Характерний приклад такого випадку показаний на рис. 6.12, а. Під дією активного тиску праворуч
ВИСНОВОК
Механіка грунтів - наукова дисципліна, що вивчає напружено-деформований стан грунтів, умови їх міцності, тиск на огорожі, стійкість грунтових масивів і ін. В механіці грунтів