25. Компрессионные испытания грунтов: назначение, порядок проведения, получаемые расчетные показатели

Сжимаемость грунтов – зависимость изменения коэффициента пористости от изменения внешнего давления, так называемая компрессионная зависимость, которая характеризует уплотненность грунтов. Уплотняемость грунтов характеризует уменьшение расстояния между частицами грунта, уменьшение объема пор. В результате сжатия плотность грунта увеличивается, а объем пор уменьшается. Сжимаемость грунтов изучают в лабораторных условиях, на приборе одометр, который представляет собой мет.цилиндр, в верхней и нижней части которого установлен перфорированный поршень для удаления воды, содержащейся в порах грунта. Прибор исключает боковое расширение, поэтому уплотняемость происходит за счет уменьшения объема пор.

Порядок проведения: Испытание заключается в том, что образец грунта в рабочем кольце подвергается уплотнению постепенно возрастающим давлением, прикладываемым ступенями. Рост давления вызывает изменение высоты образца грунта, которое регистрируется индикатором и записывается в тетрадь. После приложения каждой ступени давления показания индикаторов следует регистрировать через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30; 60 минут. Находят осадку грунта S(мм), как среднее отчетов правого и левого индикатора. Пользуясь формулой (H-высота кольца), находят е(коэф.пористости) при данном напряжении, и строится компрессионная кривая при Р=100;200;300 кПа.

Поскольку в практике строительства давление на грунта основания зданий и сооружений не превышают 100-300кПА, то отрезок можно заменить прямой линией и записать: e_i=e₀tga*P_i(3), e_i=e₀-m₀P_i(4)

tgα=e₁₀₀e₃₀₀/P_i=m₀ – коэффициент сжимаемости. Продифференцируем полученное уравнения и получим закон уплотнения: de_i=-m₀dp_i закон уплотнения.

При небольших изменениях давления коэффициент пористости прямо пропорционален изменению внешнего давления, при этом знак – указывает на уменьшение объема пор. Коэффициент сжимаемости m₀-изменение коэффициента пористости на единицу действующего давления. Из уравнения 2 и 4 получаем: m_V=S_i/(H+P_i) – коэффициент относительной сжимаемости.

Характеристиками сжимаемости являются: коэффициент сжимаемости m₀, МПа¹(изменение коэффициента пористости на единицу действующего давления); коэффициент относительной сжимаемости m_V, МПа^-1; модуль общей деформации Е_о, МПа и структурная прочность грунта Р_стр, Мпа.

26. Нарисуйте компрессионную и декомпрессионную кривые. На вертикальной оси покажите отрезки, характеризующие восстанавливаемые и остаточные деформации.

Кривая уплотнения это и есть компрес. кривая, а кривая набухания – декомпрессионная кривая.

Уплотняемость грунтов характеризует уменьшение расстояния между частицами грунта, уменьшение объема пор. В результате сжатия плотность грунта увеличивается, а объем пор уменьшается

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.