Инженерная геология. Методическое пособие. Кимкина Валентина Михайловна
относятся:
Деформационные (сжимаемость);
Прочностные (механическая прочность грунтов);
Реологические (проявляющиеся спустя некоторое время).
Деформация грунтов. Показатели деформационных свойств.
Рис. 39. А так испытывается сжимаемость в лаборатории:
1 – груз; 2 – образец грунта; 3 – штамп; 4 – измеритель деформации
Сжимаемость рыхлых грунтов – это способность горных пород уменьшаться в объеме под влиянием внешней нагрузки, что приводит к уменьшению пористости.
При больших нагрузках, дальнейшее возможно лишь при дроблении частиц, что характеризуется механической прочностью грунтов.
Показателями деформационных свойств являются: коэффициент компрессии (сжимаемости), модуль общей деформации, модуль сжимаемости и степень консолидации. Эти показатели получают в результате компрессионных испытаний.
Компрессией – называется сжимаемость грунтов в условиях невозможности их бокового расширения.
При компрессионных испытаниях ведутся наблюдения за изменением высоты образца по специальным приборам, производится вычисление коэффициента пористости. По результатам опыта строятся графики зависимости h=f (P), e=f (P), которые называются компрессионными кривыми.
Коэффициент компрессии a – это тангенс угла наклона прямой с наименьшей погрешность заменяющую компрессионную кривую или изменение коэффициента пористости в интервале двух давлений. Определяется по формулам:
a= (e1-e2) / (P2-P1)
a=tg ϕ
Где e1,e2 – коэффициенты пористости при давлениях Р1 и Р2.
Коэффициент компрессии является классификационной характеристикой, позволяющей разделить грунты по степени сжимаемости на:
Практически несжимаемый а меньше 0,001
Слабо сжимаемый а 0,001—0,01
Средне сжимаемый а 0,01—0,1
Сильно сжимаемый а более 0,1
Модуль общей деформации:
E0= β (1+e) /a
Где а – коэффициент компрессии, β – безразмерный коэффициент, зависящий от относительной поперечной деформации грунта, который принимают равным:
Для песков – 0,8
Для супесей – 0,7
Для суглинков – 0,5
Для глины – 0,4
Модуль сжимаемости показывает величину сжатия образца или слоя грунта мощностью 1 м при приложении к нему внешней нагрузки Р.
Ec=1000 (Δ H/H)
Где Δ Н – сжатие образца или слоя грунта при нагрузке Р, мм;
Н – высота образца или мощность слоя, м.
Ниже приводится классификация грунтов по величине относительной сжимаемости (Ес, мм/м):
Практически несжимаемый – менее 1;
Слабо сжимаемый – 1—5;
Средне сжимаемый – 2—60;
С повышенной сжимаемостью – 21—60;
Сильно сжимаемый – более 60.
Степень консолидации (модуль осадки).
Степенью консолидации называется отношение величины сжатия в данный момент времени