2) Вторая фаза (второе предельное давление )

Оно определяется по уравнению Прандтля и Рейснера:

Конец фазы уплотнения (точка «с» на кривой) сопровождается началом образования зон сдвигов у краев штампа (рис. 9.3), где сдвигающие напряжения наибольшие. Такое поведение является характерным показателем механических свойств торфа и соответствует критической нагрузке, названной первым предельным нагружением . Такая нагрузка безопасна и не вызывает потери несущей способности залежи и развития необратимых пластических деформаций.

При дальнейшем увеличении нагрузки (P> ) касательные напряжения вызывают местные необратимые сдвиги в грунте по периметру штампа – площадки скольжении и зоны сдвигов, частичных выпоров и пластических сдвигов.

Рис 8.4 Фаза появления пластических деформаций

Это состояние является пределом, при превышении которого даже незначительное увеличение давления вызывает полную потерю несущей способности торфяной залежи, сопровождающееся провалом штампа, выпором или просадкой.

деформации до начала прогрессирующего течения называется фазой развития пластических деформаций, где линейность связи S=f(P) сильно нарушена

При этом под штампом формируется жёсткое ядро, которое при дальнейшем нагружении разжимает грунт в стороны, обусловливая значительную просадку штампа.

Рис 8.5 Фаза появления пластических деформаций

Линии скольжения (1 ), ядро уплотнения (2) и добавочные пластические области ядра (3).

Ядро полностью формируется при достижении грунтом его максимальной несущей способности, после чего остается неизменным.

Но возникают добавочные пластические области, примыкающие к ядру, которые постоянно изменяют свое положение, как бы выискивая слабые места в массиве грунта.

При таком предельно - напряжённом состоянии в грунте преобладают боковые смещения частиц и формируются непрерывные поверхности скольжения, в результате чего толща грунта теряет устойчивость. Начинается прогрессирующее течение.

Давление, соответствующее началу прогрессирующего течения называется вторым предельным давлением .

Третья фаза называется прогрессирующим течением или течением лавинного разрушения (Р> ) сопровождается полным провалом тела в залежь.

9. Устойчивость откосов каналов и выпор торфа.

9.1 Оползневые явления.

Торфяная залежь отличается сильно выраженной слоистостью. Трение между слоями может быть различным. Это приводит к выклиниванию и сползанию отдельных пластов из откосов каналов прорытых в торфяной залежи. Причина выклинивания в нарушении связности, обводненности, глубине слоев, подпоре и др.

Устойчивость откосов в однородном грунте.

Грунт с откоса может сползать по зафиксированной плоскости (сыпучий грунт) и по криволинейной поверхности обрушения(связный грунт).

Кроме этого бывают оползни по горизонтальным поверхностям (по сильно обводненным слабым прослоям) и выпор слабых отложений под действием гидродинамических сил.

Устойчивость откоса сыпучего грунта

(на примере штабеля фрезерного торфа).

Рис 9.1 Расчетная схема определения устойчивости откоса рыхлого (рис1) и связного (рис 2) грунта, с- внутреннее сцепление.

Условия равновесия точки М.

;

и

Где f- коэффициент трения; - угол естественного откоса.

Устойчивость откоса связного грунта

,

, и Nf=0 следовательно, сопротивление скольжению оказывают только силы сцепления. Учитывают только половину сил сцепления (среднее значение т.к. вверху давление равно 0, внизу максимуму), уравнение равновесия для оползающей призмы будет иметь вид:

Отсюда: С =

По этой формуле можно определить предельно критическую высоту вертикального(90 ⁰) откоса при этом , , тогда:

Если произойдет сползание откоса

Пример: определить максимальную высоту вертикального откоса торфяной залежи при и C = 0,06 кг/см ²