4.1.2.Оброблення даних випробування ґрунту штампом

7. Першим етапом оброблення результатів є побудова графіка залежності осідань від навантажень .

Рис. 4.2. Графік залежності осідань від навантажень

На цьому графіку (рис. 4.2) виділяються такі ділянки, кожна з котрих відповідає певній фазі напруженого стану ґрунту під штампом:

• фаза ущільнення – на цій ділянці залежність близька до лінійної, ґрунт під штампом лише ущільнюється;

• фаза зсувів – залежність стає явно криволінійною, відчуваються деякі локальні зсуви по краях штампа, несуча здатність ґрунту ще не вичерпана;

• фаза випирання – проходить різкий приріст осідання штампу при незалежному прирості величини навантаження з випиранням ґрунту основи в боки і догори.

8. Другим етапом оброблення дослідних даних є обрахування модуля загальної деформації за формулою, що має вигляд:

,

де – коефіцієнт Пуассона (бокового розширення), що дорівнює для крупноуламкового ґрунту 0,27; пісків і супісків – 0,3; суглинків – 0,35; глин – 0,42;

– безрозмірний коефіцієнт, що приймається для круглих штампів – 0,79;

– діаметр штампа;

– приріст напруження під штампом в розглядуваному інтер­валі навантаження (див. прямолінійну ділянку графіка); ;

– приріст осідання штампа, що відповідає приросту величини (див. прямолінійну ділянку графіка).

4.1.3.Послідовність виконання задачі № 1

9. Визначаємо величину першого ступеня завантаження штампа:

;

де d – глибина розташування забою шурфа чи свердловини;

– усереднена питома вага шарів ґрунту вище від забору шурфа чи свердловини (табл. 3);

– площа штампа в шурфі чи свердловині;

10. Встановлюємо величину приросту навантаження на кожному ступені завантаження штампа в шурфі чи свердловині:

де – максимальне передбачуване навантаження на ґрунт, що визна­чається за формулою

де – умовний розрахунковий опір ґрунту на рівні забою шурфа чи свердловини приймають за табл. 1–4 Додатка А.

11. Складаємо журнал польових випробувань ґрунту штампом, викорис­товуючи вихідні дані табл. 2. Для цього замість номерів ступенів завантаження штампу вказуємо величину навантаження:

• першого ступеня ,

• другого ступеня ,

• третього ступеня ,

• четвертого ступеня , і т. д.

12. Будуємо графік залежності осідання штампа від величини навантаження.

13. Визначаємо за графіком (рис. 2) на прямолінійній ділянці 1 прирости навантаження осідання . При цьому , а .

14. Обраховуємо за відповідною формулою модуль загальної деформації для ґрунту, що випробовувався штампом.

15. Порівнюємо модулі загальної деформації ґрунту, отримані відповідно за результатами його випробування в польових умовах і даних додатка А - (табл. 1 і 3).

.

16. Висновок.

4.1.4.Приклад розв’язання задачі № 1

Вихідні дані: 1) випробування пилуватого глинистого ґрунту – суглинка з і здійснюється штампом = в шурфі на глибині м від поверхні землі по схемі (див. рис. 1) і даних табл. 3, варіант № 29.

Фізико-механічні властивості ґрунту, що випробовується: ; ; ; ; кПа; МПа; (див. додаток Б)

Рішення: 1) Визначаємо величину першого ступеня завантаження штампа

приймаємо .

2) Встановлюємо інтерполяцією величину умовного розрахункового опору суглинка відповідно до табл. 1–4 додатка А.

Приклад інтерполяції:

е
0,5	300	250
0,7	250	180

0,2 – 50 0,15 –

0,2 – 70 0,15 –

	262,5	197,5

3. Обраховуємо максимальне передбачуване навантаження на ґрунт в рівні забою шурфа

Тоді величина приросту навантаження на кожному ступені завантаження штампу буде

, приймаємо (кратно 5 кН).

3. Складаємо журнал польових випробувань ґрунту штампом (див. табл. 4.1), використовуючи вихідні дані табл. 4.3. Для цього замість номерів ступенів завантаження штампа вказуємо величину навантаження.

Так на другому ступені – ;

Третьому – ;

Четвертому – ;

П’ятому – і т. д.

……….

дев'ятнадцятому – і т. д.

Таблиця 4.1

Журнал польових випробувань забивної палі

№ варіанта		Величина ступеню навантаження F (кН)
		15	30			45		60		75		90		105		120		135		150
29	Переміщення мм	0,06	0,19		0,32		0,45		0,58		0,71		0,84		0,97		1,10		1,23
№ варіанта		Величина ступеню навантаження F (кН)
		165		180	195		210		225		240		255		270		285
29	Переміщення мм	1,36		1,49	1,62		1,75		2,00		2,60		3,65		5,50		11,75

Враховуючи отриманий графік (рис. 4.3), можна констатувати, що у разі навантаження на штамп до 210 кН спостерігається прямолінійна залежність між осіданням і навантаженням.

Тоді

,а і ,

де – приріст напруження в ґрунті на рівні підошви штампа, що відповідає приросту навантаження ;

– приріст осідання штампа, що відповідає приросту напруження .

3. Будуємо графік залежності осідання штампу від навантаження

Рис. 4.3 Графік залежності осідання штампа від навантаження

3. Обраховуємо модуль загальної деформації за формулою:

Висновок: Порівнюємо модулі загальної деформації, отримані відпо­відно за результатами випробування ґрунту в польових умовах штампом і даних табл. 1 і 3 додатка Б.

.

Розбіжність становить .

Виконавши задачу з випробування ґрунту в польових умовах штампом, отримуємо найбільш достовірну інформацію модуля загальної деформації суглинку м’якопластичного, що досліджувався на глибині 1,8 м від поверхні землі штампом .

Таблиця 4.2