Відмінною особливістю (властивістю) грунтів як дисперсних тіл є їх значна стисливість при ущільнюючої навантаження, коагуляції (від лат. Згортання, згущення) колоїдів (від грец. Клей + вид) і ін.
Грунт складається з твердих частинок і пор, які частково або повністю заповнені водою. Оскільки напруги стиснення, що виникають зазвичай в підставі багатоповерхових житлових будинків і споруд, порівняно невеликі, так як об'ємні деформації твердих частинок (кварцу, польового шпату і ін.) Мізерно малі і їх не враховують, то можна вважати, що зміна обсягу грунту при стисненні відбувається тільки з -за зміни обсягу його пір.
Стисливість грунту залежить від його пористості, гранулометричного і хв ?? ералогіческого складів, природи внутрішніх структурних зв'язків і характеру навантаження.
Стисливість грунтів обумовлюється наступними причинами:
· Зменшенням пористості грунтів під впливом зовнішніх навантажень внаслідок перепакування твердих частинок;
· Зменшенням товщини водно-колоїдних оболонок хв ?? еральних частинок під впливом зростаючого зовнішнього тиску;
· Зміною фізичного стану.
Стиснення грунтів під навантаженням прийнято називати осадкою, або деформацією, грунтів.
Деформації грунтів мають пружний і пластичний характер.
У разі якщо навантаження перевищують структурну міцність грунта͵ то зв'язку між частинками (скеля ?? ет грунту) руйнуються. Виникають так звані пластичні деформації, які викликані відносним переміщенням частинок. Швидкість розвитку пластичних деформацій залежить від виду грунта͵ наприклад, в пісках великих і середньої крупності, великоуламкових і тріщинуватих скельних грунтах вона на кілька порядків вище, ніж в глинистих.
У свою чергу пластичні деформації в грунтах можна розділити на об'ємні і зсувні. Об'ємні деформації призводять до зміни обсягу пір в грунті, ᴛ.ᴇ. його ущільнення, а зсувні - до зміни його початкової форми і можуть викликати руйнування грунту.
Основними характеристиками стисливості грунтів є модуль загальної деформації Е або коефіцієнт відносної стисливості mv. коефіцієнт поперечного розширення (коефіцієнт Пуассона) v і коефіцієнт бокового тиску # 958; грунту.
Випробування грунтів на стиск проводиться наступними видами:
· Одновісний зразків;
і формулюється так: відношення збільшень коефіцієнта пористості і тиску є величина постійна, рівна коефіцієнту стисливості з протилежним знаком.
Коефіцієнт стисливості - розрахункова характеристика деформованості фунтів, яка використовується при определ ?? еніі осад споруд. За допомогою цього коефіцієнта можна виробляти якісну оцінку грунту як підстави будівель і споруд:
при m0 ≤0,1 МПа -1 - грунт мало стискається,
0,1≤m0 ≤1,0 МПа -1 - середньої стисливості,
m0> 1,0 Мпа -1 - сильно стискається.
Для встановлення базових показни ?? їй стисливості грунтів виробляються їх випробування на ущільнення під навантаженням, коли деформації грунту можуть розвиватися тільки в одному напрямку і ніякі інші сили, крім зовнішнього навантаження, не діють.
Випробування зразків на одновісний є найпростішими і застосовуються для міцних скельних, напівскельних, мерзлих і щільних глинистих ґрунтів, з яких можна вирізати зразок циліндричної і призматичної форми з діаметром або стороною поперечного перерізу 40-45 мм (рис.). Особливістю такого випробування є відсутність бічних напруг (# 963; х = # 963; у = 0), ᴛ.ᴇ. можливість вільних бічних деформацій грунту (# 949; х = # 949; у -∞). Згідно рис. відносна деформація зразка грунту
Мал. Випробування грунту на одновісний: а - схема випробування; б - діаграма деформацій
Зв'язок між напругою і деформацією встановлюється відповідно до відомого з опору матеріалів закону Гука # 963; = # 949; Е, де Е - модуль пружності грунту.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, випробування грунту на одновісний в найменшій мірі відповідає дійсним умовам деформування грунту в масиві, так як не враховує реакції навколишнього його грунта͵ який обмежує бічні переміщення.
Компресійні випробування - найбільш поширений вид лабораторних досліджень для определ ?? ення деформаційних характеристик (властивостей) грунтів. Компресія - ϶ᴛᴏ процес стиснення фунта без можливості бокового розширення (# 949; х = # 949; y = 0), ᴛ.ᴇ. ущільнення зразка без його руйнування.
Компресійні випробування грунтів в лабораторних умовах проводяться в компресійних приладах (одометрах).
Одометр - прилад, службовець для определ ?? ення стисливості грунту. Деформації в одометрі можливі тільки у вертикальному напрямку, горизонтальні деформації відсутні. Вертикальне напруження змінюється ступенями і є відомим, бічні напруги реактивні і залишаються невідомими.
Конструкції їх бувають різні, виходячи зі способу прикладання навантаження і цілий ?? їй дослідження.
На компрессионное стиснення зразок грунту випробовується в металевому кільці, і на нього через жорсткий штамп передається сила F, що викликає в зразку стискуюче напруга # 963; = F / A, де А - площа поперечного перерізу зразка. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, під дією вертикального навантаження відбувається вертикальне переміщення штампа, що викликає осідання зразка.