18620 Механика грунтов. 12. Закон Кулона для песчаных и глинистых грунтов. 9
 Скачать 1.05 Mb.
|
8.Начальный градиент напора.Многочисленные опыты по фильтра ции воды в песчаных грунтах подтверждают полную справедливость закона Дарси. Вместе с тем опыты с пылевато-глинистыми грунтами показывают систематическое отклонение от этого закона. Так, в глинистых грунтах, особенно плот ных, при относительно небольших значениях градиента напора фильтрации может не возникать (начальный участок кривой). Увеличение градиента приводит к постепенному, очень медленному развитию фильтрации. Наконец, при некоторых значениях гидравли ческого градиента устанавливается постоянный режим фильтрации. Во многих случаях исключают из рассмотрения начальный кри волинейный участок и закон ламинарной фильтрации для пылевато-глинистых грунтов принимают в виде. Понятие начального градиента напора впервые установлено опытами Б. Ф. Рельтова и С. А. Роза и связывается обычно с прояв лением особых свойств воды в глинистых грунтах, отмеченных в начале настоящего параграфа. С. А. Роза показал, что для плот ных кембрийских глин начальный градиент напора может достигать очень больших значений, порядка 10…20. При действующем градиенте напора меньше начального значе ния фильтрация в водонасыщенном грунте практически не возникает, а следовательно отсутствует возможность уплотнения грунта. При расчетах осадок оснований мощность зоны уплотнения иногда ограничивают той глубиной, где выполняется условие 9.Эффективное и нейтральное давление в грунтовом массиве.Механическая модель (см. рис. 2.8) наглядно демонстрирует, что в процессе уплотнения грунта в нем одновременно действуют две системы давлений: давление в скелете грунта, называемое эффективным, и давление в поровой воде, называемое нейтральным. Эффективное давление характеризует напряженное состояние скелета грунта. Под этим давлением грунт уже деформировался, т. е. уплотнился и упрочнился. Следовательно, такое давление эффективно сказывается на состоянии грунта. Нейтральное же давление не влияет на напряженное состояние скелета полностью водонасыщенного грунта, т. е. оно нейтрально по отношению к скелету грунта. Обозначим эффективное давление рd, а нейтральное давление pω. Руководствуясь выражением (2.19) можно записать p = рd + pω Отсюда эффективное давление рd = p – pω где р — полное, или тотальное, давление, действующее в грунте. Эти рассуждения справедливы только для грунта, полностью насыщенного водой. Если же поровая вода в грунте содержит воздух в растворенном виде или в виде пузырьков, то, как показали опыты, проведенные в ЛИСИ, после приложения к образцу грунта гидростатического давления он получал деформации, так как объем поровой воды, содержащей воздух, уменьшился. В таком случае давление в поровой воде нельзя считать нейтральным. Однако и в этих опытах гидростатическое давление передавалось частично на воду, заключенную в порах, и частично на скелет грунта. 10.Коэффициент бокового давления грунта. Модуль общей деформации.Основными характеристиками сжимаемости грунтов являются модуль общей деформации Е или коэффициент относительной сжимаемости mv, коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) v и коэффициент бокового давления ξ грунта. Коэффициент относительной сжимаемости При расчетах осадок уплотнения грунтов вместо коэффициента сжимаемости используется коэффициент относительной сжимаемости (mv):  (5.10) Коэффициент бокового давления Коэффициент бокового давления (ξ). В состоянии покоя, т.е. при отсутствии горизонтальных перемещений, он представляет отношение поперечных сжимающих напряжений к продольным при ех=еу=0, т.е.  (5.17)Коэффициент поперечного расширения Коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) представляет отношение поперечных деформаций — относительных горизонтальных к относительным вертикальным, т.е.  (5.20) Модуль общей деформации грунта Модуль общей деформации грунта используется в качестве деформационного показателя и характеризует упругие и остаточные деформации. Модуль общей деформации является важной характеристикой, используемой для расчета оснований и сооружений по деформациям. Модуль общей деформации определяется в полевых и лабораторных условиях. Наиболее распространен способ проведения компрессионных испытаний с последующей их обработкой. В этом случае модуль общей деформации  (5.24) |