Сопротивление сдвигу неконсолидированных грунтов

Выше мы рассмотрели сопротивление грунта сдвигу для случая уплотнения от внешней нагрузки в условиях открытой системы (консолидированно-дренированной).

Важно также рассмотреть сопротивление глинистых грунтов сдвигу по закрытой системе (неконсолидированно-недренированные) и в случае, когда грунт от данной нагрузки еще не уплотнился полностью, то есть еще имеется поровое давление.

На рис.2.23 приведены результаты испытания глинистых грунтов на сдвиг в условиях закрытой системы.

Рис.2.23. Кривые предельных сопротивлений сдвигу связных глинистых грунтов в условиях закрытой системы (неконсолидированно-недренированных): а) зависимость сопротивления сдвигу от влажности; б) кривые сдвига при быстром срезе

Для неконсолидированного состояния полностью водонасыщенных связных грунтов, когда полного уплотнения от данной нагрузки еще не достигнуто, часть сопротивления сдвигу грунта, зависящая от величины нормального давления, будет меньше, так как на скелет грунта передается лишь эффективное давление , равное разности между полным давлениемs и нейтральным u. В данном случае значение сопротивления сдвигу полностью водонасыщенного связного грунта при незавершенной консолидации будет промежуточным между сопротивлением сдвигу, соответствующим начальной влажности грунта, и сопротивлением, соответствующим стабилизированному его состоянию:

(2.39)

или

, (2.40)

где u – нейтральное (поровое) давление, соответствующее данной степени консолидации; c – эффективное сцепление.

Н.Н.Масловым был предложен метод учета неполной консолидации пылевато-глинистых грунтов, который сводится к испытанию образцов грунта на неконсолидированный сдвиг через различные промежутки времени после приложения давлений одной и той же интенсивности. После сдвига из области среза берут пробы грунта для определения его влажности. По этим данным можно построить график зависимости предельного сопротивления грунта сдвигу от влажности. Серия таких испытаний при различных давлениях P_n дает возможность построить графики кривых предельного сопротивления сдвигу как функции влажности (рис.2.24, а). Пользуясь этими данными, можно построить график зависимости предельного сопротивления сдвигу от давления для любой влажности (рис.2.24, б), а по полученным характеристикам – график зависимости удельного сцепления и угла внутреннего трения от влажности (рис.2.25).

Рис.2.24. Зависимости предельного сопротивления сдвигу грунта

от влажности (а) и от давления (б)

Рис.2.25. Зависимость угла внутреннего трения j и сил сцепления c от влажности w

 

13, Деформационные- характеризуют способность грунта изменять объем и форму по мере преодоления сил сопротивления. (Е, mν – коэф относительной сжимаемости). Определяются в одометре. E – по данным испытания грунта штампом.

Прочностные-характеризуют силы сопротивления грунта сохранять свой первоначальный объем и форму при действии на него внешних силовых воздействий. (φ, с).

Полевые:

• испытание грунта крыльчаткой
• срез целиков грунта
• испытание грунта в шурфах

Лабораторные:

• испытание в стабилометре
• прямого среза
• вращательного среза
• переноса образцов

 

14, Для нахождения вертикального напряжения от действия веса грунта на глубине z мысленно вырежем столб грунта до этой глубины с единичной площадью основания и найдем суммарное напряжение σ _zg от веса столба:

,

15, 2.1. Напряжения от сосредоточенной силы на поверхности грунта.

При выводе формулы для определения напряжений распределительная способность грунтового массива фактически была задана исходя из гипотез:

напряжения в любой точке М уменьшаются с увеличением расстояния от неё до точки приложения силы;

при изменении положения точки М напряжения изменяются по закону косинуса угла β (рис. 2.1).

С исходным выражением и проделанными преобразованиями можно познакомиться по учебнику [1].

Из всех компонентов напряжений в расчетах используются только вертикальные нормальные напряжения σ _z. В любой произвольно взятой точке М напряжения σ _z вычисляются по формуле:

σ _z = kР/z², 2.1)

где k – коэффициент, подсчитываемый по формуле

Напряжения в массиве грунта, находящегося под действием внешней нагрузки, определяют с помощью решений теории упругости.

Для оценки несущей способности и деформирования оснований необходимо уметь определять напряжения, возникающие в различных точках массива грунта, от внешних нагрузок. В этой связи наиболее важными являются вертикальные напряжения, возникающие в основаниях.

Рис. 2.6. Схема к определению напряжений от сосредоточен-ных сил

Рис. 2.7. Схема к определению напряжений от произвольной распределенной нагрузки

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: