Журнал компрессионных испытаний грунтов

Вертикальное давление Р, МПа	Вертикальная деформация Si, мм	Относительная деформация Si/h	Коэффициент пористости, еi	Коэффициент сжимаемости m0, МПа	Коэффициент относительной сжимаемости mv, МПа		Модуль деформации Е, МПа
1	2	4	5	6	7	8	9
0,01	0,175	0,007	0,0426
0,025	0,580	0,023	0,026
0,05	0,860	0,034
0,1	1,090	0,044
0,2	1,385	0,055
0,3	1,480	0,059
0,4	1,580	0,063

Обработка результатов испытания

Увеличивая ступени давления р и добиваясь полного затухания деформации грунта при каждой ступени нагружения, можно по вертикальным деформациям 5 установить связь между изменением коэффициента пористости е грунта и величиной нормального давления р.

Величина коэффициента пористости образца грунта соответствующая 1-му значению давления определяется по формуле

где е₀ – начальный коэффициент пористости грунта;

S_i – величина осадки (вертикальная деформация) грунта, соответствующая i-й ступени нагружения

h – начальная высота образца грунта.

Начальный коэффициент пористости e₀ определяется по формуле

где _s – плотность частиц грунта, г/см³;

 - плотность грунта в естественном состоянии, г/ см³;

w – влажность грунта (в долях единицы)

По значениям коэффициента пористости е для различных значений нормальных давлений р, строят кривую зависимости, которую в механике грунтов называют компрессионной кривой (рис. 2).

Рис. 2. Компрессионная кривая

При небольшом диапазоне изменения давления от природного значения р до значения р₂, вызванного вертикальной нагрузкой на основание от фундамента, компрессионную кривую можно заменить прямой линией АВ. Уравнение этой прямой имеет вид

где р_i - давление, соответствующее 1-й ступени нагружения.

Величина tg характеризует сжимаемость грунта в пределах изменения давления и носит название коэффициента сжимаемости (уплотнения), обозначаемого m₀, т.е. tg = m₀. Согласно рис. 2 величина m₀ запишется

Обозначим р₂ – р₁ = p – приращение давления или действующее давление. Тогда формула примет вид

Коэффициент сжимаемости (уплотнения) равен отношению изме­нения коэффициента пористости к действующему давлению.

Давление р – дополнительное давление сверх природного, равного давлению вышележащего грунта, т.е.

где  - удельный вес грунта, кн/м³;

Н – глубина взятия образца, м.

Коэффициент сжимаемости – важнейшая расчетная характеристика деформации грунта, используемая при определении осадок сооружений. Он дает возможность качественно оценить грунт как основание сооружений (табл. 2)

Таблица 2