2851.Механика грунтов конспект лекций [Электронный ресурс]
..pdf
При ∆ P = 0,1…0,3 МПа –
«строительные» давления
Примем участок компрессии линейным:
m0 |
= |
e1 − e2 |
|
(9) |
|||
P2 − P1 |
|||||||
|
|
|
|
||||
при P − P = P, |
|
||||||
2 |
1 |
|
|
|
|||
m0 |
= |
e1 − e2 |
|
|
(10) |
||
|
P |
||||||
|
|
|
|
||||
ei = e0 – m0Pi |
(11) – уравнение компрессии |
||||||
121
mv |
= |
|
m0 |
– коэффициент относительной |
||||||
|
1 |
+ e0 сжимаемости |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Сравним два выражения: |
||||||
e0 - ei |
= m0Pi |
|
e0 |
− ei = |
(1 + e0 ) Si |
|
||||
|
|
h |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
m0 |
Pi = |
(1 |
+ e0 )Si |
|||
|
|
|
|
|
h |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m = |
Si |
|
Закон уплотнения |
E0 = |
σ |
|
|
|
ε |
|
|||
|
|
|||||
v |
hPi |
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент уплотнения аналогичен |
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
обратной величине модуля упругости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
122
при Р = 0,2…0,3 МПа
•mо < 0,0005 1/МПа – малосжимаемые;
•mо = 0,0005–0,005 1/МПа – среднесжимаемые;
•mо > 0,005 1/МПа – сильносжимаемые.
Таким образом, mо является той характеристикой, которая, как правило, решает выбор основания – можно строить или нельзя (тогда возникает необходимость перехода на искусственное основание)
123
Итак:
1.При изысканиях отбирают пробы грунта, строят график компрессионной кривой и определяют m0 – это делают инженеры-геологи, а строители оценивают свойства грунта по показателям, полученным от геологов.
2.Основной расчет оснований по 2-му предельному состоянию – по деформациям. В формулу расчета осадки входит величина коэффициента относительной сжимаемости грунта.
S =h mv P – прямо пропорци- |
mv |
= |
m0 |
|
|||
ональная связь |
|
1+e |
|
|
|
|
|
124
Общий случай компрессионной зависимости (действуют все компоненты напряжений в грунте)
125
Примем ε x = ε y= 0, σ y=σ x , σ z = P.
Относительные горизонтальные деформации в грунте определим как
|
εx = |
σx |
− |
ν0 |
|
(σy + σz ). |
|
|
E |
||||
|
|
E |
|
|||
|
0 |
|
0 |
|
|
|
Подставив значения σ y=σ |
x, σ |
z = P и ε x = 0, |
||||
получим |
σx = σy = ξ0 P, |
|
||||
где |
ξ0 = |
|
ν0 |
= |
σx |
|
– коэффициент бокового давления, |
|
1 − ν0 |
σz |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
0 ≤ ξ≤ 1, |
|
|
|
|
|
|
|
для песков ξ 0=0,25…0,37,
для глинистых грунтов – 0,11…0,82.
126
Коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона)
ν0 = |
εx |
≤ 0,5 |
ν0 = |
|
ξ |
0 |
|
εz |
|
|
|
||||
1 + ξ0 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Для песков ν 0 = 0,30…0,35
Для супесей ν 0 = 0,35…0,4 Для суглинков ν 0 = 0,40…0,45
Для глин ν 0 = 0,45…0,50
127
Определение модуля деформации грунта
Относительная вертикальная деформация может быть определена из закона Гука:
εz |
= |
σz |
− |
ν0 |
(σx + σy ). |
|
|
|
E |
E |
|
|
|
||||
|
0 |
0 |
|
|
|
|
||
Из закона уплотнения известно: εz |
= |
Si |
= mv P. |
|||||
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
Тогда |
σz |
= P, σx = σy |
= |
Pν0 |
. |
|
|||||
|
|
|
1 − ν0 |
||
128
|
|
|
P |
|
|
2ν02 |
|
|
mv P = |
|
1− |
|
|
|
|
E0 |
|
||||||
|
|
|
|
1− ν0 |
|||
2 |
|
|
|
|
Глина – 0,39 |
||
|
|
|
|
Суглинок – 0,62 |
|||
β =1− |
2ν0 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Супесь и песок – 0,74 |
|||
|
|
|
|
||||
1 − ν0 |
|
|
|
Крупнообломочные грунты – 0,80 |
|||
β≤ 1 – коэффициент, учитывающий невозможность бокового расширения
|
|
β |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
mv |
= |
|
|
E 0 = |
β |
|
|
(МПа) |
|
E |
|
|
|||||||
|
|
|
|
m v |
|
||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
129
Модуль общей деформации грунта (Ео) является характеристикой сжатия (деформативности) основания и характеризует как упругие, так и остаточные деформации.
Модуль деформации всегда определяется на ветви нагружения (первичная ветвь) компрессионой кривой. Также модуль деформации можно определить полевыми методами испытаний, например, штамповыми или прессиометрическими, а в лаборатории – трехосными испытаниями.
Модуль деформации используется для расчета осадок грунтовых оснований сооружений.
130