Относительное изменение коэффициента пористости пропорционально изменению нагрузки (для малых интервалов нагрузок).

Обратная ветвь к.к. Р

 

Компрессия – это сжатие грунта без возможного бокового расширения. Схематично это можно представить так: h   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 (гидротехническое строительство).
Если h 0,5 b


h
b

 

Изобразим снова компрессионную кривую:

  е     е   Р   На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки Р и получим соответств. е. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол . е = ­ tg Р ( - ) – с увеличением нагрузки - уменьшается. В дифференциальной форме: de = ­ tg Р tg = mо и тогда de = ­ mо dР -основная математическая форма закона компрессии.

Относительное изменение коэффициента пористости пропорционально изменению нагрузки (для малых интервалов нагрузок).

 
 


е гравий

торф

Р

 Компрессионная кривая позволяет судить о сжимаемости грунта.   -может характеризовать сжимаемость.
i
       
   
 
 

 


ео

е1 еi е2

 
 


р1рi р2 Р

Р

Возьмем произвольную точку i на прямой, в пределах отрезка Р1- Р2. Составим уравнение для этой точки, исходя из начального параметра ео еi = ео – рi tg - это основное уравнение, характеризующее компрессию в выбранном варианте. Рассмотрим подробнее . tg = mo= , mo – коэффициент сжимаемости грунта.

Для того чтобы получить mo, необходимо выделить определенный интервал.

Р1 – напряжение от собственного веса грунта.

Р – дополнительное давление от внешней нагрузки.

Р2 – полное напряжение (Р2 = Р1 + Р)

 

Окончательно: mo = , ,

 

Если:

mo < 0,005 – грунт мало сжимаемый

mo = 0,005 0,05 – грунт средне сжимаемый

mo > 0,05 - грунт сильно сжимаемый

 

Итак:

 

1. При изысканиях отбирают пробы грунта, строят график к.к. и определяют mo – это делают обычно инженеры – геологи, а строители оценивают свойства грунта по показателям, полученным от геологов.

2.

mv =
Основной расчёт оснований по II предельному состоянию – по деформациям. В формулу расчёта осадки входит величина - коэффициента относительного сжатия грунта.

 
 

 


S = h mv P – прямо пропорциональная связь.

Таким образом mо – является той характеристикой, которая как правило, решает выбор основания- можно строить или нельзя (тогда возникает необходимость перехода на искусственное основание).

 

В России существует ещё одна характеристика сжатия грунта - Ео – модуль общей деформации грунта.

Ео = = (Аналогичен закону Гука, но там используется модуль упругой деформации)

 

Ео – характеризует упругие + остаточные деформации (эти деформации не разделяются, так как в большинстве случаев для здания это не имеет никакого значения).

Ео= , где - коэффициент

 

Пуассона (бокового расширения грунта)

mo (mv)

Сжимаемость грунта характеризуется

Ео

Испытания грунтов пробными статическими нагрузками и определение модуля деформации.

Выполняя отбор проб для испытания грунтов, мы нарушаем его структуру и, следовательно, нарушаем его свойства. Поэтому производят полевые испытание грунта штампами: большого и малого диаметра.

          Стандартный штампа F = 5000 см2 Нагрузка увеличивается ступенями = 0,05 МПа Наблюдаем за осадкой нашего штампа. Так как нагрузку задаем сами, то в любой момент времени знаем Р. Такая задача решена в теории упругости.

- формула Шлейхера – Буссинеска

- коэффициент, зависящий от жёсткости штампа.

b – ширина штампа

- коэффициент бокового расширения грунта (коэффициент Пуассона)

Е0 - модуль общей деформации.

Достоинства:

- испытание грунта ненарушенной структуры

Недостатки:

- трудоемкость;

- продолжительность испытаний