Сжимаемость грунтов

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПРЕССИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

Основные положения

Наиболее важным деформационным свойством грунтов является их сжи­маемость. Сжимаемостью грунтов называется их способность уменьшаться в объеме под действием внешней нагрузки. Сжимаемость зависит от пористости грунтов, гранулометрического и минералогического состава, природы внутрен­них структурных связей и характера нагрузки.

Характеристиками сжимаемости являются: коэффициент сжимаемости m0, МПа-1; коэффициент относительной сжимаемости mV, МПа -1; модуль общей деформации Ео, МПа и структурная прочность грунта Рстр, МПа.

Одним из способов определения характеристик сжимаемости в лаборатор­ных условиях являются компрессионные испытания. Это испытания грунта в условиях одноосного сжатия без возможности бокового расширения. Компрес­сионное сжатие моделирует процесс уплотнения грунта под центром фунда­мента. Компрессионные испытания грунтов производят в одометрах – прибо­рах с жесткими металлическими стенками, препятствующими боковому расши­рению грунта при сжатии его вертикальной нагрузкой. При испытаниях проис­ходит уплотнение грунта за счет уменьшения объема пор и влажности. Для оценки сжимаемости грунта строят график зависимости коэффициента порис­тости от вертикального давления, получают так называемую компрессионную кривую (рис.4).

Компрессионная зависимость состоит из двух ветвей: кривой уплотнения и кривой набухания. Кривая набухания получается при разгрузке первоначально сжатого образца. В этом случае будет происходить увеличение объема и порис­тости образца. Увеличение объема грунта при снятии нагрузки характеризует упругие деформации, а разность между первоначальным объемом и объемом образца после разгрузки – остаточные деформации. Во многих случаях в преде­лах небольших изменений давлений компрессионная кривая сравнительно близка к секущей прямой (хорде) АВ. Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс характеризует сжимаемость грунта и называется коэффициентом сжимаемости.

Коэффициент сжимаемости есть отношение изменения коэффициента пористости к разности давлений. Значение коэффициента сжимаемости опреде­ляется по формуле

mo = tg a = (е1- е2)/( p2 – pi) ,                                                                                          (10)

где е1 – значение коэффициента пористости при давлении p1; е2 – значение коэффициента пористости при давлении p2.

Рис. 4. Компрессионная кривая

Коэффициентом относительной сжимаемости называется относительная деформация, приходящаяся на единицу давления. Определяется по формуле

my = A hi / h pi = mo/(1+ ео) ,                                                                                        (11)

где A hi – деформация (осадка) образца грунта при изменении давления от 0 до p1 по компрессионной кривой, мм; h – первоначальная высота образца грунта, мм; е0 – начальное значение коэффициента пористости.

Кроме коэффициентов сжимаемости, по результатам компрессионных ис­пытаний может быть определен модуль общей деформации грунта E0, МПа, по следующей формуле:

Е о = Pi h/ D hi -p = (1 + е0 )/ mo-p = p / my,                                                       (12)

где p – поправка, учитывающая отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе.

Модулем общей деформации называется коэффициент пропорционально­сти между относительной деформацией и вертикальным давлением. Модуль общей деформации используется при расчете осадок фундаментов.

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .