Порядок выполнения расчета.

а) Определяем относительную осадку δ_i

(14)

δ_i – относительная осадка;

∆h – осадка по индикатору, мм;

h_о – первоначальная высота образца грунта в кольце, принимаемая 30 мм.

б) Определяем компрессионный коэффициент пористости, полученный при уплотнении грунта нагрузкой Р_n .

(15)

e_n – коэффициент пористости при обжатии в компрессионном приборе нагрузкой Р_n;

e_o - коэффициент пористости грунта в естественном состоянии до обжатия;

δ_i – относительная осадка.

в) Определяем сжимаемость грунта при каждой ступени нагрузки.

(16)

a_n – степень сжимаемости грунта при нагрузке Р_n;

Остальные обозначения прежние.

г) Определяем модуль деформации грунта.

, МПа (17)

E_n – модуль деформации, МПа;

β – коэффициент, учитывающий отсутствие бокового расширения грунта в кольце и принимаемый для суглинков β = 0,5.

Остальные обозначения прежние.

Полученные расчеты оформляем в виде таблицы.

Таблица 5

Удельные нагрузки Рn., МПа	Осадка по индикатору h, мм	Относительная осадка δi = h / hо	Коэффициент пористости при компр. исп. en = eo - δi (1 + eo)	Сжимаемость eo - en an = Pn	Модуль деформации 1 + eo En = β МПа an
1	2	3	4	5	6
При Р = 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7	.,..	.,….	eo = 0,…	.,….	..,.

д) Строим графики компрессионных испытаний грунтов. Графики выполняются в масштабе.

График зависимости График зависимости

сжимаемости грунта от нагрузки плотности грунта от нагрузки

h = f(p) e = f(P)

Р, МПа е

0

е_о

● ●

● ●

● h = f(p) ● e = f(P)

● ●

● е_n ●

● ^●

h, мм Р, МПа

Задания для самостоятельной работы.

Расчет деформационных характеристик грунтов.

Согласно приведенным исходным данным, необходимо:

1. Выполнить расчет деформационных характеристик грунтов.

2. Построить графики зависимости сжимаемости грунтов h = f(p) и уплотнения грунтов e = f(P) от приложенной нагрузки.

Задания для самостоятельной работы приведены в приложении 3, задание 2 (варианты 1-30)

2.2. Определение прочностных характеристик грунтов.

Необходимо определить угол внутреннего трения и удельное сцепление песчаных и глинистых грунтов на основании данных лабораторных испытаний на сдвиг.

Испытания на сдвиг производятся по трем образцам, отобранным в кольца и предварительно обжатым различной нагрузкой:

Р₁ = 0,1МПа; Р₂ = 0,2МПа; Р₃ = 0,3МПа

Испытания производятся в сдвиговом приборе. Чем больше степень обжатия образца, тем большее усилие необходимо приложить для его разрушения. При этом необходимо учитывать, что приложенное усилие идет на преодоление трения между частицами грунта и удельного сцепления между ними. Расчет производится по формуле Ш. Кулона

, МПа (18)

τ – сдвигающее усилие, МПа;

Р – давление, приложенное для уплотнения грунта, МПа;

φ – угол внутреннего трения, градус;

С – удельное сценление, МПа.

Поскольку у песчаных грунтов сцепление между частицами отсутствует, т.е. С = 0, сдвигающие усилия направлены только на преодоление трения между частицами. Формула Кулона для песков выражается:

, МПа (19)

Существует математическая и графическая форма расчета прочностных характеристик. Анализ считается достоверным, если математические и графические данные совпадают.