Значения коэффициентов со 5 страница

При отношении сторон площади подошвы а=№=3,2/1,6=2 по та#' средней’осадки (при ро *=0,3) находим.

Аш_т = 1,6.

Тогда мощность эквивалентного слоя грунта

к_ъ~Аш_тЪ:= 1,6-1,6 = 2,56 м.

Рис. 110. К примеру расиста осадок фундамента на слоистых напластованиях грунтов

Высота эквивалентной эпюры уплотняющих давлений 2й_э = 2-2,56 = 5,12 м.

По формуле (V.56) величина расчетного (сверх природного) дав грунт будет равна,

р = р₀—-Ч*ф = 2 — 0,0018-150 = 1,73 кГ\см^г.

■ Для определения полной стабилизированной осадки фундамента не" знать величину среднего относительного коэффициента сжимаемости тивную зону сжатия. ' -

По профилю напластований грунтов (рис. 110) определяем расе от середины каждого слоя до глубины 2А»: Z\ ='5,12—1—4,12 м; z₂=5,i —0,75 =2,37 м и г₃= 1,62/2=0,81, _;

Величину среднего относительного коэффициента сжимаемости вычя формуле (V.59).'.■■■

г—п

2 ^hl^ao

2- -0,015-0,$

Тогда величина полной стабилизированной осадки фундамента на трехсдой- Й толще грунтов

s «256-0,0098-1,73»4,3 см.

Некоторые сопоставления. Приведем сопоставление расчетных адок фундаментов с результатами некоторых непосредственных амерений в натуре.

На рис. 111 показан план фундймейтов здания школы, для кото- ых были рассчитаны осадки и в течение двух лет проведены за- еры их величин в натуре.

60.52 м ~~

Фцндамент N4

ш и

16.06 м

Фундамент №2 J0.50 м

'и-a

Л.52 м

16,06 м

Рис. 111. План фундаментов школьного здания

Грунты основания рассматриваемых фундаментов представлены ехслойной толщей (слой супеси —5,3 м, суглинка—1,9 м й< Лен­иной глины — более 4 ж), характеризуемой средним относитель- м коэффициентом сжимаемости на всю активную; зону сжатия = 0,0223 см?(кГ*, что дает величину полной стабилизированной 'адки по расчету, равную s = 13,5 еде, и протекание осадок во вре- ени согласно данным, приведенным в табл. 32., Величины заме- ениых осадок фундамента приведены в табл. 33.

Сопоставление фактических (замеренных)^ -осадок с расчетными “я различ[ных промежутков времени от начала возведения здания, риведенные на рис. 112, показывает достаточно хорошую сходн­ость расчетных (по методу эквивалентного слоя) и замеренных в

, Таблица 32

Значения осадок s_t фундаментов № 2 (см. рис. 111), рассчитанных по методу эквивалентного слоя

адка st, см емя t, дни

* См. нашу книгу «Механика грунтов», изд. 4-е, стр. 604—608, где приведен дробный расчет осадок рассматриваемого фундамента.

натуре осадок фундаментов, даже в случае слоистой толщи грун­тов. Некоторые же расхождения в начале наблюдений можно объ­яснить тем, что расчет осадок фундаментов произведен на полную нагрузку с самого начала возведения фундаментов, в то время как в натуре нагрузка возрастала постепенно в течение около 5 месяцев.

Рис. 112. Сравнение фактических / осадок с расчетными 2 по ме-

тоду эквивалентного слоя для фундамента № 2 (см. рис. 111)

Приведем еще некоторые новейшие данные. Так, по данным, опубликованным в материалах Таллинского совещания по строи-’ тельству на слабых грунтах (1965 г.), в докладах Б. И. Далматова,

С. Н. Ситникова и др. [ЛЙСИ] отмечается хорошая сходимость для многих объектов замеренных осадок с рассчитанными по методу эк Бивалентного слоя. Например, для Дома Советов в Ленинграде] осадка, рассчитанная по СНиПу (метОд элементарного суммирова­ния без учета бокового расширения грунта), равна 20,8 см, заме ренная за 26 лет (замеры многократно повторялись, так как осадкг возрастали) ^ 38,8 см, а рассчитанная по методу эквивалентного слоя стабилизированная осадка — 42 см; для оснований гостинищ «Россия» (также в Ленинграде): по СНиПу осадка— 15 еле, по ме| тоду эквивалентного слоя — 43 см; замеренная полная осадка - 45,3 см; для двенадцатиэтажного жилого здания ^примерно в таки!

Же условиях): осадка по СНиПу — 31 см, по методу эквивалентно­го слоя— 51 см и замеренная через один год от начала возведения* фундаментов — 35 см.

Таким образом, можно считать установленным, что если с дос­таточной точностью определены расчетные характеристики грунтов и правильно выбраны граничные условия задачи (расчетнце схе­мы), прогнозируемые величины осадок с достаточной для инженер­ных целей точностью будут отвечать наблюдаемым в натуре.

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ГРУНТАХ И ИХ ЗНАЧЕНИЕ

Область науки, рассматривающая протекание деформаций раз­личных материалов во времени под действием приложенных к ним усилий, называется реологией от греческого слова рео — течь, т. е. Лучением о течении материалов.

Исследования отдельных вопросов реологии начались давно (Е. Бингам—1922 г., М. Рейснер —1943 г. и др.), но лишь в по­следние десятилетия получили весьма широкое развитие в связи с использованием различных материалов при высоких давлениях и температурах, применением пластических масс, смол и т. п. Эти исследования особенно важное значение приобрели в геологии и механике грунтов — в задачах, связанных с весьма длительным действием нагрузок, когда могут накапливаться в грунтах и скаль­ных породах значительные деформации ползучести или же когда! имеет место расслабление в них напряжений (релаксация).

Снижение прочности грунтов необходимо знать для выбора рас­четных сопротивлений грунтов как оснований и материала для со­оружений. Деформации ползучести могут достигать для некоторых, грунтов при соответствующих давлениях значительной величины и поэтому опасны при эксплуатации сооружений, особенно подвер­женных постоянным сдвигающим нагрузкам.

Так, например, как показали наши опыты в МИСИ («Основа­ния, фундаменты и механика грунтов», 1965, № б), деформации ползучести для уплотненных глин достигали 36,4—165% (см. ниже, табл. 34) от величины деформаций при их фильтрационной консо­лидации, т. е. с этими величинами, конечно, необходимо считаться, особенно при возведении сооружений на тугопластичных, полутвер­дых и твердых глинах. я

На важность учета.ползучести глинистых грунтов для устойчи-; вости и прочности подпорных сооружений и природных склонов указывал еще в 1934 г. проф. Н. П. Пузыревский. По этим вопро:' сам опубликован ряд работ и других ученых СССР: Н. Н. Маслова* М. Н. Гольдштейна, Г. И. Тер-Степаняна, а проблемам общей реоч логии грунтов — вначале вечномерзлых и мерзлых (на важност⁴-¹ чего указывалось еще в'книге «Основания механики мерзлых гру»; трв».Н. А. Цытовича и М. И. Сумгина, изд. 1937 г., где впервые

приведены реологические кривые мерзлых грунтов при одноосном сжатии), а затем и плотных глинистых — посвящены работы С. <3. Вялова, С. Р. Месчяна, Ю. К. Зарецкого и др. В области гор­ной механики известны работы Ж. С. Ержанова, Ю. К. Зарецкого; наконец, по реологии дисперсных тел —работы П. А. Ребиндера, М. П. Волоровича, И. М. Горьковой и др.

:-*Это краткое и далеко не полное перечисление отечественных ученых, работающих по проблеме реологии в механике грунтов, указывает на актуальность данной проблемы, обсуждению которой посвящен в последние годы ряд конференций, совещаний и симпозиумов (напрймер, Международный симпозиум «Реология в механике грунтов», Франция, Гренобль, 1964 г., Координацион­ное совещание по реологии во ВНИИГе* 1966 г, и др.).

В настоящей главе рассматриваются реологические процессы, главным образом, в глинистых грунтах и их значение в механике грунтов.

Эти процессы для водонасыщенных глин протекают одновремен­но е фильтрационной консолидацией, но не заканчиваются вместе с ней, а продолжаются иногда весьма длительное время и по окон­чании фильтрационного уплотнения. Ползучесть же скелета грун­та «в чистом виде» может быть исследована лишь после окончания процесса фильтрационной консолидации.

Рассмотрим физические причины, обусловливающие протекание основных реологических процессов в глинистых грунтах: релакса­ции напряжений и деформации пблзучести.

^Непосредственные опыты по одноосному и трехосному сжатию, сдвигу и кручению показывают,-что сопротивление связных глинис­тых грунтов внешним силам зависит от времени действия нагрузки: при быстром возрастании нагрузки оно будет наибольшим, при мед­ленном возрастании и длительном действии уменьшается, При этом развиваются, даже при неизменном физическом состоянии, нарас­тающие во времени деформации (ползучесть).

Кац было рассмотрено в предыдущих главах, глинистые грунты представляют собой очень сложные системы Дисперсных тел с внут­ренними связями двух родовГ жесткими — цементационно-кристал­лизационными и вязкими — водно-коллоидными, при этом неодно­родность внутренних связей грунтов обусловливает наличие агрегатов грунтовых частиц различной связанности, различной прочности.

При действии внешних нагрузок жесткие связи по мере увели­чения приходящихся на них усилий постепенно разрушаются (вна­чале менер прочные, затем более прочные), в агрегатах грунтовых частиц возникают микротрещины с одновременным появлением но­вых водно-коллоидных и молекулярно-контактных связей, приобре­тающих ощутимое значение вследствие уменьшения.расстояния между частицами грунтов. ₍

Снижение прочности грунтов происходит в процессе их дефор­мирования. Рассмотрим кривую изменения деформаций глинистых грунтов во времени при практически неизменном их физическом

у.,.:. _. /

состоянии (когда процесс фильтрационной консолидации: закончил ся) и при нагрузке, большей начРкр.

На кривой ползучести (рис. 113), кроме мгновенной деформа ции Оа следует различать три стадий (см. также гл. IV, § 1) стадию / (отрезок ab) — неустановившейся ползучести; стадию / (отрезок Ьс) — установившейся ползучести или пластического те чения с практически постоянной скоростью деформирования и ста дию III (отрезок cd) — прогрессирующего течения со все возрас тающей скоростью деформирования.

Рис. 113. Кривые ползучестиз

а — незатухающей 6 — затухающей

Как показали соответствующие исследования (в том числе и. кристаллооптические) М. Н. Гольдштейна и С. С. Бабицкой; Е. П. Шушериной, С. С. Вялова, Н. К. Пекарской и Р. В. Максимяк;

А. К. Ларионова, а также наши опыты в МИСИ и др., основными - факторами, обусловливающими стадии ползучести, являются пере­стройка структуры грунтов (с разрывом старых и образованием но­вых структурных связей) и возникновение и развитие микротрещин.

В первой стадии (затухающей ползучести) происходит уменьше­ние (закрытие) существующих микротрещин, причем наблюдается уменьшение объема грунта.

Во второй стадии (пластично-вязкого течения) происходит лишь перестройка структуры при практически неизменном объеме грун­та, причем нарушение существующих жестких или полужестких структурных связей полностью компенсируется возникновением но­вых водно-коллоидных и молекулярно-контактных связей, а про­текающая вязкая деформация (главным образом водно-коллоид­ных оболочек, прочно связанных с минеральными частицами) обус­ловливает новую структуру, все менее сопротивляющуюся действию внешних сил: агрегаты же частиц и отдельные.частицы как бы вы­страиваются по направлению действующих усилий, и в чешуйчатых глинистых частицах возникают по направлению усилий микросдви ги (опыты А. Я. Туровской в ДИИТе и др.).

На третьей стадии, (прогрессирующего течения) увеличивается бъем грунта и уменьшается общее его сопротивленйе вследствие оявления (при определенной величине относительных перемещений встиц грунта и их агрегатов) новых микротрещин, которые вместе имеющимися дефектами и микротрещинами продолжают расти, буслоаливая все ускоряющуюся деформацию, приводящую грунт хрупкое разрушение или в вязкое течение, сопровождающееся ыдавливанием его в стороны от нагруженной поверхности.

Как показано С. С. Вяловым (1959 г.) и подтверждено после­дующими исследованиями (в МИСИ, в НИИ оснований), установив­шаяся ползучесть всегда переходит в прогрессирующую, но при разной длительности действия нагрузки: чем больше время дей­ствия нагрузки, тем при меньшей нагрузке достигается прогресси­рующая ползучесть и, согласно нашим и другим опытам, лишь при достижении деформацией некоторой определенной для данного грунта и данного его физического состояния величины.

Следует заметить, что, как показали исследования мерзлых Грунтов МГУ (Е. П. Шушериной, 1964—1966 гг.), коэффициент от­носительной поперечной деформации ц₀ в процессе ползучести не является величиной постоянной, а зависит от степени деформиро­вания и для прогрессирующего течения может быть больше поло­вины, т. е. p_o^0,45-f-0,5, что показывает на разуплотнение грунта В стадии прогрессирующей ползучести.

Напомним также, что величина р₀ Для глин зависит от их кон­систенции, изменяясь в фазе уплотнения от р,_о=0,1 (для твердых _Глин) до ро = 0,5 (для текучих).

Следует, однако, помнить, что установившаяся ползучесть воз­никает лишь при напряжениях, больших определенного предела, при меньшей же величине действующих напряжений (нагрузке) Ползучесть не перейдет в стадию течения (установившейся ползу­чести), т. е. грунт будет обладать длительной прочностью, и при Любом времени действия нагрузки деформации его будут затухаю­щими (рис. 113, б).

§ 1. РЕЛАКСАЦИЯ НАПРЯЖЕНИИ И ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ

Физические предпосылки. Так как в фазе ползучести деформации глинистых грунтов нарастают во времени, то для поддержания не­которой определенной величины деформации требуется все мень­шая с течением времени величина действующих напряжений. Про­цесс уменьшения во времени (расслабления) действующих напря­жений при неизменной деформации носит название релаксации напряжений.

Релаксация напряжений, обусловленная разрушением структур­ных связей в связных (глинистых, мерзлых и т. п.) грунтах, в про­цессе ползучести всегда имеет место, но величины напряжений па­дают не до нуля, а лишь до некоторой величины, остающейся в Дальнейшем постоянной. Существовало все же мнение (С. Р. Мес-

, „, _ч, _............................................

чян, Н. Б, Жуков и Д{к), что. лрочфстк глинистых грунтов •влроцее-

се ползучести при сдвиге йе сиизкается, а нарастает,, что, однёко^

не подтверждается специальными - опытами НИИоснований
{С. С. Бедов и Н. К. Пекарская, 1966 г.), согласно которым в про-

цессе ползучести глинистых грунтов сопротивление их при весьма^

длительных нагрузках всегда меньше мгновенного.

. В соответствии с изложенным следует различать следующие ха-
рактерные прочностные показатели грунта, обладающих реологиче-

скими свойствами: мгновенную

прочность щ—практически мгно-
венное сопротивление грунта в са-
мом начале загружения; времен-
ную, т. е. изменяющуюся во вре-
мени прочность at, вызывающую^
разрушение грунта за определен-
ный промежуток времени &
длительную прочность а«или

наименьший предел прочности при
релаксации напряжений (рис.

114), ниже которого сопрЬтивле?
ние не снижается.

Для прогноза изменений прочности грунтов во времени at мож­но пользоваться формулами, предложенными как С. С. Вяловым

Рис. 114. Кривая длительной'проч­ности мерзлых грунтов

(VI.1), таки Ю. К. Зарецким (VI.2),

at —

In t/B ’

Of — Оо (Оо Ооо)

T_v + t'

(VI.1).

(VI.2)

где Ь, В и Гр — параметры уравнений (VI.1) и (VI.2), определяе­мые опытным путем *. '

Снижение напряжений при неизменной деформации (релакса­ция) для грунтов различной структуры и разной консистенции весь­ма различно: для твердых и полутвердых глин — до 10—20%, для пластичных — до 30—60% и текучепластичных — до. 80%, а для льдистых мерзлых и вечномерзлых грунтов — в 5 и более раз.

Опытные исследования. Исследования релаксации напряжений и определение длительной прочности грунтов могут быть выполне­ны несколькими- методами: 1 — метод прямого измерения релакса­ции напряжений (Э. В. Костерина, МИСИ, 1957 г.); 2 — метод ди­намометрического определения изменения прочности (С. С. Вяло­ва, 1966 г.) и 3 — метод шарикового штампа (Н. А. Цытовича, 1947 г.).

* См. Н. А. Цытович. Механика мерзлых грунтов (общая прикладная), гл, Ш. Изд-во «Высшая школа*, 1973.

Первый метод применяется, главным образом, при исследова­тельских лабораторных работах, так как требует тонкой измери-* тельной аппаратуры; второй и третий как весьма простые методы, дающие возможность почти автоматически определить длительную прочность грунта по одному монолитному образцу связных грунтов, можно рекомендовать для применения на практике как весьма удобные и требующие незначительного (хотя все же несколько бо­лее длительного) времени для испытаний, причем последний ме­тод— шариковая проба — с успехом применяется на практике.

Рис. 115. Прибор для прямого измерения ре­лаксации напряжений в образцах глинистых грунтов: '

I — исследуемый абра-' зец; 2 — измерительные тяжи с наклеенными датчиками сопротивления

Рис. 116. Динамометрический прибор:

/ — образец грунта; 2 — индикатор Изме­рения деформаций ^образца; 3 — динамо­метр; 4 — инднкатор динамометра

В методе прямого измерения ре л а к с а дни н а- пряжений применяется прибор, показанный на рис. 115. Он отличается от обычного уплотняющего пресса тем, что тяги прибор ра выполнены в виде трубок, разрезанных вдоль оси на четыре равные части, на которые наклеиваются проволочные датчйки со­противления (из коих половина — температурных, перерезанных с одного конца) для измерения релаксации напряжений в образце грунта при неизменной заданной величине его деформации.

Опыты показали, что в условиях свободного бокового расшире­ния связных грунтов будет справедливо (с поправкой на о») сле­дующее соотношение

(at — от») = (со — о*,) t~ⁿ,

где a_t — напряжение в данный момент времени;_;

. t — время от начала опыта;.

оо — начальное напряжение;

с» — предельно длительное напряжение; п — параметр, характеризующий скорость релаксации напря жений (h<I).

Интересно отметить, что параметр релаксации напряжений для высокомолекулярных соединений, по данным лаборатории АН СССР (работы Дерягина Б. В. и др.), имеет также значение мень-> шеединицы.

Кроме того, опытами в МИСИ (Известия АН СССР, ОТН, 1957, № 4) установлено разрушение структурных связей при определен­ной величине относительной деформации грунта.

При д и н а м о мет р ическо м методе применяется прибор (конструкции В. Ф. Ермакова), показанный на рис. 116*, поль­зуясь которым, по способу С. С. Вялова непосредственно и почти автоматически определяется длительная прочность связных грун­тов. Для этого при посредстве динамометра к образцу грунта при­кладывается нагрузка (несколько меньшая мгновенной прочности) и производятся замеры деформаций образца грунта и отсчеты пока­заний динамометра, цока не будет достигнута (при стабилизиро­ванном состоянии) длительная прочность грунта.

По результатам непосредственных измерений определяют:

Яо" — начальную деформацию образца грунта;

Я/—конечную деформацию динамометра;

Ро — начальную нагрузку на образец грунта;

Р_к — конечную (стабилизированную) нагрузку на образец грун­та (отсчитываемую по динамометру).

Тогда длительная прочность грунта Р_дл с учетом поправки на деформируемость динамометра (по С. С. Вялову) будет

= = Г <^VI-⁴>

К- к

и на единицу площади F равна

р_я Л = “Г-. (VI.4')

где параметр А₃ (модуль начальной деформации грунта) и пара­метр т (коэффициент упрочнения) определяются по графику, по­строенному в логарифмических координатах давления Pi и дефор­маций грунта Я_г^у/, измеренных непосредственно (рис. 117):

А_п = еУ*\

_ Д(1пЛ))

^т- д(1пя;о V

* Подобный прибор для исследования механических свойств мерзлых грун­тов был предложен автором книги еще в 1938 г. («Труды Комитета по вечной мерзлоте», т. X, 1940 г.).

Метод шаровой пробы изложен при определении сцепле-
ния грунтов в гл. II. Здесь мы лишь отметим, что, нагрузив шаро-
вой штамп некоторой постоянной нагрузкой (о желательных пре-
делах которой, соответствующих инвариантности получаемых
величин, указывалось в гл. II), необходимо замерять деформации
грунта (осадки шарового штампа) до их стабилизации, причем
автоматически деформации прекратятся тогда, когда штамп придет,
в равновесие. Достигнутое при этом удельное давление и будет
длительным сопротивлением грунта.

Среднее давление на шаровой отпечаток в грунте

Р

р ср —

nDst

где Р — внешняя нагрузка на

шаровой штамп;

St — осадка шарового

штампа в грунте для
любого времени;

D — диаметр шарового

. штампа.

Если вместо осадки s_t под-
ставить вдл, т. е. величину дли-
тельной установившейся (стаг
билизированной) осадки, и
учесть увеличение предельного
давления (прочности) грунта с
глубиной по крайней мере на
величину боковой пригрузки
уйф (где кф — глубина заложе-

ния фундамента), то окончательно будем иметь

Р

Рис. 117. Определение параметров ре­лаксации напряжений по логарифми­ческому графику

^пР^еД Pwi '

■ укф.

(VI.5')

nDsjm

Отметим, что формула (VI.5), определяющая предельно дли­тельное сопротивление связных грунтов (которое больше начДкр), как установлено многочисленными опытами со связными грунтами (в том числе и с мерзлыми*), полностью применима для оценки длительного сопротивления грунтов и позволяет однозначно опре­делять эту. сложную характеристику их реологических свойств. Ко­нечно, простое испытание с помощью шарового штампа должно быть произведено с достаточной повторностью, чтобы получить ос- реднённые результаты, что не составит особых затруднений. Как пример на рис. 34 (см. гл. III) изображена кривая релаксации сил сцепления связного грунта при длительном действии нагрузки.

Отметим, что причиной релаксации напряжений грунтов соглас­но произведенным исследованиям (Б. Ф. Рельтова и др.) следует

* С. С.' В я л о в. Реологические свойства и несущая способность мерзлых грунтов. Изд-во АН СССР, 1959.

craratg переход с теченнем” времени чаетй упругих "деформац (обратимых) в пластические необратимые преимущественно за сч' снижения (по Н. Н. Маслову) сил сцепления грунтов.

$ 2. ДЕФОРМАЦИИ ПОЛЗУЧЕСТИ ГРУНТОВ И МЕТОДЫ ИХ ОПИСАНИЯ

Как было рассмотрено в предыдущем параграфе, существенн, значение для практики (особенно при тугоплаетичных, полутвердый и твердых глинистых грунтах) имеют затухающая ползучесть (стЩ дня / по рис. 113) и в некоторых случаях (для сооружений, у кото:,‘рых может,быть допущена определенная величина деформаци, основания, накапливающихся с течением времени за срок существ. вания сооружения) установившаяся ползучесть (стадия // по ри 113) или пластично-вязкое с постоянной скоростью течение грунте основания; прогрессирующее же течение (стадия /// по рис. ИЗ в основаниях сооружений ни в коем случае допускать нельзя, та как оно ведет к катастрофическим деформациям оснований.

При исследовании затухающей неустановившейся ползучее грунтов необходимо различать объемную ползучесть (имецощу место при местном или общем сжатии, например при компрессии и ползучесть при сдвиге при постоянно действующих горизонталь ных усилиях в основаниях сооружений (например, подпорных со оружений — оградительных стенок, дамб, плотин 'и т. п.)..

Затухающая ползучесть имеет место в основаниях сооружени лишь при величине внешних давлений, не превосходящей опреде ленной величины, соответствующей наступлению стадии пластично вязкого течения.

В процессе затухающей ползучести коэффициент вязкости гли¹ нистых грунтов все время возрастает вследствие уплотнения и уп рочнения водно-коллоидных оболочек минеральных частиц, закры, тия микротрещин и возникновения новых, структурных связей.

Рассмотрим затухающую Ползучесть глинистых грунтов, обус ловливающую так называемую „ вторичную (вязко-ползучую) и консолидацию. •

Вязко-ползучая деформация, как указывалось ранее (см. гл. I § 5), возникает вследствие деформаций ползучести скелета грунта: причем наиболее применимой для глинистых грунтов (согласи многочисленным опытам С. Р. Месчяна и др.) теорией ползучест является интегральная теория линейной наследственной ползучест (Больцмана — Вольтёрра, впервые примененная к грунта

В. А. Флориным в интерпретации Г. Н. Маслова — Н, X. Арутюня на), имеющая наибольшую общность по сравнению с многоэл ментными реологическими моделями ползучести.

Основными уравнениями при решении задач по линейной теа рии наследственной ползучести являются уравнения состояний ске лета грунта [например, выражение (11.38)] и сжимаемости газосо держащей поровой воды [формула (11.40)].

Уравнение напряженно-деформативного состояния грунтов пр^_ затухающей ползучести и однократном загружении [формул

(11.38)1 будет ".

' ' e(0 = -^~ + ^(<-«5WA4

Сига

где первый член правой части означает мгновенную деформацию в момент t (при модуле мгновенной деформации £_кгну, второй член характеризует деформацию, которая накапливается во времени и пропорциональна напряжению а (/о), промежутку времени действия Д/е и некоторой-функции /*Г(/—/₀), зависящей от времени, прошед­шего с момента /₀ (ядру ползучести).

При непрерывном загружении [формула (11.38')]

= о(/)+j K(/^/o)o(/₀)d/o],

•ОмгЯ q -

где K(t—t₀) =К (i—t₀)E_Mrn.

Наиболее оправдываемое ойытом ядро ползучести для глинис­тых грунтов, как отмечалось ранее [см. формулу (11.39)], имеет следующий вид:

}?(/ — /„) = бе-*'«-Ч где б, 6i — параметры ползучести (коэффициент ядра ползучести б и коэффициент затухания ползучести 6i), определяемые опытным путем.

Определение параметров ползучести. При определении парамет­ров ползучести глинистых грунтов по результатам дренированных компрессионных испытаний необходимо обеспечить полное насы­щение образцов грунта водой, что будет соответствовать отсут- _ ствию пузырьков воздуха в поровой воде (насыщение образцов грунта водой достигается под вакуумом), и для каждой ступени; нагрузки определить: ' ■ ■■.;»?

1) коэффициент начального порового давления [формула, (V.29)]

_й PwQ Г

Т'

где pwo — замеренное непосредственно после загрузки начально^ поровое давление воды; р — полное давление при данной ступени нагрузки;

2) коэффициент относительной сжимаемости грунта в стаби/1(*$:>>?| зированном конечном для данной ступени нагрузки состоянии эффициент конечной относительной сжимаемости) а *, опредея^^ш мый по выражению,

к в» Yaffil

а₀ — —т—, • • {’Atm

^Ptki '

где s«— стабилизированная осадка грунта при данной

нагрузки;,,/*$'

Pi—полное давление для данной ступени нагрузки^.jj$ hi — высота испытываемого слоя грунта.. /

3) коэффициент относительной сжимаемости в момент прил женин наг'рузкй (коэффициент первичной относительной сжима ■мости) а₀', определяемый в зависимости от компрессионных фильтрационных свойств грунта по формуле, вытекающей из выра, жения (V.11):

а₀ =

где йф, c_v — коэффициенты фильтрации и консолидации в начал

компрессионного уплотнения (например, при⁴ степей

консолидации Но=0,2 или 1/₀=0,3).

Имея показатели р₀, cl J. и а₀' по результатам наблюдения осад-

ки испытываемого образца грунта после спада до нуля поровог

давления (p_w =0), определяют относительные скорости осадки з

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: