Xreferat.com » Рефераты по географии » Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов

Полевые испытания пробной статической нагрузкой

Полевые испытания пробной статической нагрузкой используются для определения как деформационных, так и прочностных характеристик в тех случаях, когда оказывается трудно или даже невозможно отобрать образцы грунта без нарушения их природного состояния. Кроме того, полевые испытания являются основным методом исследования трещиноватых скальных грунтов.

Испытания пробной статической нагрузкой для определения  модуля деформации грунтов проводятся в шурфах или скважинах инвентарными жесткими штампами в первом случае площадью 5000…10000 см2, во втором – 600 см2.

5
pi

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтова)                                                    б)

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов

p
Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов                       

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов
Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов
s

Рис. 1. Схема (а) и результаты (б) полевых испытаний грунта на сжатие.

Схема опыта показана на рис. 1, а. На дно шурфа или скважины 1 устанавливается плотно притертый к основанию штамп 2, соединенный стойкой 3 с нагрузочной платформой 4. К платформе прикладывается возрастающая ступенями нагрузка 5 ( в производственных условиях часто создается фундаментными блоками). Зная давление Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов, создаваемое в основании штампа нагрузкой, и измеряя стабилизированную осадку Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов от каждой ступени, можно построить опытную зависимость Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов, показанную на рис. 1,б.  Начальный участок этой кривой соответствует модели линейного деформирования грунта. Тогда модуль деформации грунта определяется по формуле:

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов,                                                        (1)

где Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов- коэффициент, зависящий от формы жесткого штампа и принимаемый для круглого штампа равным 0,78; для квадратного – 0,88; Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов- ширина или диаметр штампа; Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов- коэффициент Пуассона грунта; Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов, Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов - давление и осадка штампа в пределах линейной зависимости кривой на рис. 1,б.

Модуль деформации изотропных грунтов можно определять с помощью прессиометра. В результате испытаний получают график зависимости приращения радиуса скважины от давления на ее стенки. Модуль деформации определяют на линейный участок и вычисляют по формуле: Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов , где Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов - коэффициент, принимаемый равным 3 при глубине Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов, 2 при глубине Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и 1,5 при глубине Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов; Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов - начальный радиус скважины; Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов -  приращение радиуса, соответствующее Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов.

Определение прочностных характеристик в полевых условиях

Испытания проводятся в шурфах, котлованах и других выработках. Для получения характеристик Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и  Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов определяют сопротивление срезу не менее чем трех целиков при различных вертикальных нагрузках. Схемы испытаний принимаются те же, что и в лабораторных условиях. Значения Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и  Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов находят на основе построения зависимости сопротивления срезу грунта Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов от нормального напряжения Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов.

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов

Рис. 2. Схемы испытаний грунта в скважинах на срез.

а) – кольцевой;  б) – поступательный;  в) – вращательный крыльчаткой:

1 – лопасти; 2 - распорные штампы; 3 - скважины; 4 – штанги; 5 – устройства для создания и  измерения усилия.

Полевое определение характеристик Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и  Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов в стенах буровой скважины проводится методами кольцевого и поступательного среза. Схемы испытаний приведены на рис. 2. Эти методы применяются для испытаний грунтов на глубинах до 10 м (кольцевой срез) и до 20 м (поступательный срез). В методе кольцевого среза используется распорный штамп с продольными лопастями, в методе поступательного среза – с поперечными лопастями. С помощью распорного штампа лопасти вдавливаются в стенки скважины, и создается нормальное давление на стенки. В методе кольцевого среза грунт срезается вследствие приложения крутящего момента, а в методе поступательного среза – выдергивающей силы. Для получения характеристик Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и  Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов необходимо провести не менее трех срезов при различных нормальных давлениях на стенки скважины и построить зависимость Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов.

Метод вращательного среза с помощью крыльчатки, вдавливаемой в массив грунта или в забой буровой скважины (см. рис. 2,б) позволяет определить сопротивление срезу Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов, поэтому его рекомендуется применять при слабых пылевато-глинистых грунтах, илах, заторфованных грунтах и торфах, так как для них угол внутреннего трения практически равен нулю и можно принять Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов. Испытания крыльчаткой проводят на глубинах до 20 м.

Для определения характеристик прочности в полевых условиях применяют методы выпирания и обрушения грунта в горных выработках. Значения Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и  Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов вычисляют из условий предельного равновесия выпираемого и обрушаемого массива грунта.

Для определения удельного сцепления связных грунтов в полевых условиях Н.А. Цытовичем был предложен и широко используется в практике изысканий метод шариковой пробы. Существо метода заключается в том, что с помощью шарика диаметром Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов на грунт передается усилие Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и измеряется осадка штампа Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов (рис.3). Тогда в соответствии с решением академика А.Ю. Ишлинского сцепление можно определить по формуле

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов.                                                          (2)

При проведении испытаний необходимо, чтобы отношение осадки штампа к его диаметру находилось в пределах Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов.

c

F
Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов                         а)                                                  б)

s

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов                               

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтовНекоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов

c0
                                  

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов
t
Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов

Рис. 3. Схема испытаний шариковым штампом (а) и кривая длительной прочности грунта (б).

Полученное таким образом значение сцепления соответствует определенному в сдвиговых испытаниях для вязких очень малоуплотняющихся грунтов при Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов(жирные глинистые грунты, мерзлые грунты и т.п.). При большем значении угла внутреннего трения грунта В.Г. Березанцев рекомендует в правую часть формулы (2) вводить понижающий коэффициент Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов. Так, например, при Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов; при Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов; при Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов.

Метод шариковой пробы удобен для определения изменения прочностных свойств грунтов в зависимости от времени действия нагрузки. Поскольку осадка Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов с течением времени увеличивается, в соответствии с формулой (2) шариковое сцепление будет уменьшаться. Это позволяет ввести понятия мгновенной прочности Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов, прочности, соответствующей некоторому времени Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов - Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и предела длительной прочности Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов, к которому будет стремиться сцепление при очень продолжительном времени действия нагрузки.

Деформационные и прочностные характеристики грунтов могут быть определены с помощью статического и динамического зондирования. Зондирование основано на определении сопротивления погружению в грунт наконечника-зонда на глубину, превышающую его размеры.

Статическое зондирование заключается в медленном задавливании в грунт с помощью домкратов стандартного зонда – конического наконечника с углом при вершине 600.

В простейшем случае измеряют удельное сопротивление погружению конуса зонда Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов и строят график изменения этой величины по глубине исследуемой толщи грунта. Зная величину Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов можно определить модуль деформации:

для пылевато-глинистых грунтов Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов;

для песчаных грунтов Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов.

Характеристики сопротивления сдвигу пылевато-глинистых грунтов по данным статического зондирования определяют по эмпирическим формулам:

Некоторые методы определения характеристик деформируемо-сти и прочности грунтов

Похожие рефераты: