15.Как определить модуль деформации грунта по компрессионной кривой

Модуль деформации грунта находят, используя обычное выражение для вертикальной относительной деформации при объем­ном сжатии (3.8).έ_г = σ_г/Е-(ν/Е)( σ_х+σ_у).(3.11)Вертикальная относительная де­формация может быть определена также из выражения έ_г =s_i/h = m_νp,(3.11’),где т_ν~ коэффициент относительной сжимаемости грунта.

Приравняв правые части этих равенств, с учетом σ_z = р и согласно выражению σ_х= σ_у =[v/(l-v)]р = ξ р получим m_νp=p/E[1-2v²/(1-v)]. Если обозначить β=l-2v²/(l-v),(3.12), то получим m_ν= β / E, или E = β / m_ν.(3.13) Применение формул (3.13) возможно, когда известно достаточно точное значение v или Р, конечно, если эти величины постоянны. Использование табличных значений v и Р может приводить к суще­ственным ошибкам.

Значение модуля деформации грунта, найденное с помощью комп­рессионной кривой, иногда далеко от действительного, так как извлече­ние образца грунта из скважины или шурфа сопровождается уменьше­нием напряжений в скелете образца грунта и снижением до нуля давле­ния в поровой воде (при отборе образца грунта ниже уровня подзем­ных вод). Изменение напряжений в скелете и поровой воде вызывает увеличение объема образца грунта. В грунтах, обладающих большой структурной прочностью, увеличение образца грунта может ограничить­ся возникновением упругих деформаций расширения. Однако при из­влечении образцов ниже уровня подземных вод может происходить разрушение структурных связей между частицами, вследствие увеличе­ния объема пузырьков воздуха или газов, находящихся в порах грунта.

16.Как определить модуль деформации грунта по данным его испытания статической нагрузкой (штамповых испытаний)?

На дно 1 шурфа или скважины уста­навливают жесткий штамп 4, тщательно притирая его к основанию. К платформе 3 прикладывают ступенями нагрузку 2, наблюдая за осад­кой штампа. По результатам строят график зависимости осадки штам­па от среднего давления по его подошве. Кривая в преде­лах небольших давлений, как правило, сравнительно близка к прямой, что еще раз подтверждает возможность принятия линейной зависи­мости между напряжениями и деформациями в грунтах.

Е= ώ d(1 -v²)Δp/Δs, (3.14)

где ώ - коэффициент, принимаемый для круглых жестких штампов равным 0,8; d-=диаметр штампа; Δр - увеличение среднего давления по подошве штампа на участке приблизительно линейной зависимости между р и s; Δs приращение осадки штампа при изменении давления на Δр. Это выражение получено из формулы осадки жесткого штампа на упругом основании, и оно справедливо для линейно деформируемого полупространства.

Модуль деформации грунта определяется по формуле (3.14) исходя из линейной деформируемости бесконечного полупространства. Грунты уплотняются в пределах сравнительно ограниченной глуби­ны, ниже которой вследствие рассеивания напряжения они не будут превышать структурной прочности грунта. Следовательно, ниже не­которой глубины деформируемость грунта будет намного меньше и Е_о будет завышено. Завышение Е несколько компенсируется тем, что при откопке шурфа или бурении скважины напряжения в грунте несколько уменьшаются, приводя его к разуплотнению. По этой причине реко­мендуется применять завинчиваемые в грунт штампы.