23. Стисливість грунтів ,характеристика стисливості. Способи визначення стисливості.

При стисканні грунтів виникає ряд фізичних процесів, найголовнішими з яких є стискання твердих частинок, стиснення води і газів, що знаходяться у порах грунту, зміна товщини плівок зв'язаної води, розчинення газів у поровій воді, взаємне зміщення і руйнування структурних агрегатів.

Значні необоротні деформації виникають у грунтах навіть при незначних навантаженнях внаслідок взаємного переміщення окремих частинок і агрегатів, яке супроводжується в окремих випадках витисненням води із пор.

У результаті переміщень структурні елементи можуть зайняти нові, більш сталі положення, а об'єм пор зменшиться. У цьому випадку структурні деформації супроводжуються ущільненням грунту і його зміцненням.

Можна вважати, що деформації стиснення виникають тільки за рахунок зміни об'єму пор грунту.

Основні показники стисливості грунтів визначають шляхом їх ущільнення під навантаженням без можливості бічного розширення. При такому навантаженні деформації будуть розвиватися тільки у одному напрямі. Навантаження на кожному ступені витримуються до стабілізації деформації, після чого прикладається додаткове навантаження. Зростання навантаження приводить до зменшення коефіцієнта пористості.

Об'єм твердих частинок у зразку грунту до і після деформації буде незмінним

30Питання

У зв’язковихглинистих грунтах опірзрушеннюзалежить

також і від сил зчеплення. Тому в якостіосновних характеристик міцності в розрахунках опору грунту зрушеннюприймаютькоефіцієнтвнутрішньоготертя та питоме-зчеплення грунту.

Для визначенняпоняттякоефіцієнтавнутрішньоготертя грунту розглянемовипадокграничноїрівноваги у сипучомутілі, обрисякого представимо обмеженимдеякоїдовільноїповерхнею ABC (17). Таким чином, в ідеальносипучомутілікоефіцієнтвнутрішньоготертядорівнює тангенсу кута його граничного або природного укосу. Цевідповідність практично виконується і в пісках, особливо коли вони сухіабоперебуваютьв умовахпідводногозалягання. У зв’язкових грунтах, щоволодіютьзчепленнямміжчастками, судити про величину коефіцієнтавнутрішньоготертя по куту природного укосу не можна. Тому опірзрушенню тут визначають шляхом випробуваннязразків на зріз в приладі, щопрацює, наприклад, за схемою.

Зразок грунту, якогопомістили в такийприлад, спочаткунавантажуютьвертикальної силою N, щодіє нормально до поверхнізрізу. Через деякий час, необхідний для завершеннядеформаціїстисненнязразка, до ньогоприкладаютьгоризонтальну силу і поступоводоводятьїї до значення Т, при якомувідбуваєтьсязріз за вказаноюповерхні

24. Закон ущільнення. Компресійна крива .

Можна розрахувати значення коефіцієнта пористості для будь-якого прикладеного тиску. При зростанні тиску коефіцієнт пористості зменшується (лінія навантаження, або компресії). Якщо навантаження поступово зменшувати, то зразок частково відновить деформацію і коефіцієнт пористості зросте (лінія розвантаження, або декомпресії). Первинна висота зразка після розвантаження не буде повністю відновлена, тому що при декомпресії відновлюються тільки пружні деформації

Рис. 2.2. Компресійні криві:а — загальний вигляд: б — схема для визначення коефідіента відносної стисливості; І — навантаження; 2— розвантаження

На рис. 2.2, а можна спостерігати ділянку компресійної кривої, в межах якої залежність між коефіцієнтом пористості і навантаженням близька до лінійної. Межа цієї ділянки відповідає так званій структурній міцності грунту , яка є важливою характеристикою грунтів. Значення цієї характеристики можна одержати з компресійної кривої, якщо вести навантаження незначними ступенями (0,002 - 0,01 МПа). Різкий перелом лінії компресії буде відповідати структурній міцності грунту.

Закон ущільнення : нескінченно мала зміна об'єму пор грунту прямо пропорційна нескінченно малій зміні тиску.

При розрахунках осідань грунтів часто використовують коефіцієнт відносного ущільнення

Одержані показники відповідають стисненню грунтів без можливості бічного розширення. Насправді грунт основи має можливість для горизонтального переміщення та випирання.

Для врахування цієї невідповідності використовують компресійний модуль деформації, де береться до уваги коефіцієнт, що враховує бічне розширення і залежить від виду грунту. Для звичайних грунтів компресійний модуль деформації E=5...50 МПа.