Под действием внешних сил и собственного веса грунт может деформироваться, уменьшаться в объеме. Он уплотнен. Это свойство называется «сжимаемостью». Показатель учитывается при строительстве. Для определения пригодности участка для разработки бурятся испытательные скважины и исследуются отобранные породы в лабораторных условиях.
Показатели сжимаемости грунта
Деформационные характеристики грунта определяют двумя методами:
Степень сжатия периодически увеличивается после того, как задано время нагружения для прекращения процесса деформации. После стабилизации измеряется тяга и отображается кривая сжатия. [/ Block]
К показателям деформации горных пород относятся:
- коэффициент сжимаемости;
- относительная сжимаемость;
- модуль деформации;
- структурная прочность.
Коэффициент сжимаемости
Первый показатель — изменение рыхлости горных пород под давлением — чрезвычайно важен. Определяет зависимость конечной деформации грунтовой смеси от давления и позволяет установить формат осадка основания конструкции.
Коэффициент относительной сжимаемости
это параметр деформации, связанный с единицей давления. При определении этого показателя учитывают: усадку образца под давлением, отличным от 0 до p1, начальную высоту рассматриваемого материала в мм и уровень пористости.
Коэффициент сжимаемости m0 связан с модулем сдвига E0 (упругостью). Степень поперечного расширения различна для разных песков, песчаных глин, глин, глин.
Есть три категории грунтов:
Эластичный модуль
Это значение переменное. Он меняется: по степени сжатия, времени выдержки, плотности породы, площади штампа. Чтобы спрогнозировать поведение слоя почвы под давлением, необходимо знать эти показатели.
Структурная прочность
Степень уплотнения зависит от структуры почвы, рыхлости и наличия кристаллизационных связей. Структурная прочность — это параметр напряжения, при котором происходит разрыв связи. Небольшие нагрузки вызывают небольшие деформации, при этом коэффициент пористости практически не меняется. По мере увеличения нагрузок и достижения структурной прочности частицы переупорядочиваются, уплотняются и пористость уменьшается.
Формула для расчета коэффициента сжимаемости
По результатам испытаний строится кривая сжатия. Параметр сжимаемости рассчитывается по формуле:
Для его расчета необходимо определить соответствующий диапазон давлений.
- Р1 — напряжение от собственного веса почвы
- Р — дополнительное давление от внешней нагрузки
- P2 — полное напряжение (P2 = P1 + P)
- e1, e2 — коэффициенты пористости
Наконец:
По СНиП получается:
- менее 0,005 — плохо уплотненный грунт;
- равно 0,005 — средняя сжимаемость;
- более 0,05 — сильно деформируется.
Устройства сжимаемости
[зеленый] Поиск и определение типа местности осуществляется с помощью компрессионных устройств, одометра [/ зеленый] Устройство состоит из: корпуса, компрессионного кольца, штампов и индикаторов. Индикаторы считываются при каждой степени нагрузки.
По результатам бокового давления объем выделяющейся жидкости в водонасыщенных грунтах определяется коэффициентом уплотнения, модулем деформации и прочностью конструкции.
Второй прибор, определяющий степень деформации — стабилометр. Устройство представляет собой камеру цилиндрической формы. Есть стабилометры с вертикальной или горизонтальной нагрузкой.
Недостатком лабораторных исследований является то, что повышение давления в приборах происходит быстрее, чем в естественной среде. Это дает немного завышенную цифру.
Факторы, влияющие на индекс сжимаемости
На способность почвы изменяться в объеме влияют следующие факторы:
- состав почвенных смесей, песчаный грунт отличается низкой сжимаемостью, глина с элементами натрия более сжимаема, чем с элементами кальция;
- скорость загрузки;
- повышенное давление.
Последние два фактора способствуют большему уплотнению горных пород.
Комментирование закрыто