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:

  • В жестких и нерастяжимых компрессионных устройствах. В них полностью исключено боковое расширение.
  • В условиях возможного бокового расширения.
  • Степень сжатия периодически увеличивается после того, как задано время нагружения для прекращения процесса деформации. После стабилизации измеряется тяга и отображается кривая сжатия. [/ Block]

    Назначение и формула расчета коэффициента сжимаемости грунта

    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:

  • высокая сжимаемость — m0> 0,5 (МПа) -1
  • сжимаемое среднее — 0,1> m0> 0,5 (МПа) -1
  • слабосжимаемый — m0 <0,5 (МПа) -1
  • 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:

    Назначение и формула расчета коэффициента сжимаемости грунта

    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:

    Назначение и формула расчета коэффициента сжимаемости грунта

    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.