Solurile prăbușite: tipuri și caracteristici. Metoda de determinare a densitatii solului. Structura și textura solului, rezistența structurală și legăturile în sol Metode de determinare a densității solului

Puncte: 1/1

Calculul bazelor prin capacitate portantă dacă nu poate fi efectuată analitic, este permisă efectuarea prin metode grafico-analitice folosind suprafețe de alunecare rotund-cilindrice sau sparte, dacă:

Alege un singur răspuns.

Puncte: 1/1

Valorile de control ale factorului de compactare a solului depind de grosimea totală a umpluturii?

Alege un singur răspuns.

Puncte: 0,9/1

Este necesar să se calculeze deformațiile fundațiilor structurilor de la sarcinile exterioare și greutatea proprie a solului la evaluarea stărilor limită ale primului grup?

Alege un singur răspuns.

Puncte: 0,9/1

Cum se realizează trecerea de la un marcaj la altul pentru fundațiile adiacente ale plăcilor situate la repere diferite?

Alege un singur răspuns.

Puncte: 1/1

Este necesar să se calculeze rezistența materialelor de construcție a fundației atunci când se evaluează stările limită ale primului grup?

Alege un singur răspuns.

Puncte: 1/1

Pentru ce combinație de sarcini ar trebui calculată fundația în funcție de capacitatea portantă?

Alege un singur răspuns.

Mărimea rezistenței structurale a solurilor este o caracteristică foarte importantă a solurilor. Valoarea acestuia poate fi determinată din curba de compresie a structurii netulburate, încercând soluri (până la atingerea rezistenței structurale) cu trepte de încărcare foarte mici (aproximativ 0,002-0,010 MPa), apoi o rupere bruscă a curbei de compresie va corespunde rezistenței structurale. de comprimare a solului. Valoarea presiunii corespunzătoare punctului de intersecție a curbei cu axa presiunii este egală cu valoarea rezistenței structurale la compresiune.

Imagine a) comprimarea relativă a solului saturat cu apă în funcție de presiunea p, b) comprimarea relativă a solului argilos cu descompunere parțială în funcție de presiune.

Legea compactării solului: modificarea porozității solului este direct proporțională cu modificarea presiunii.

13. Dependența de compresie în timpul compresiei volumetrice

Se modifică coeficientul de porozitate e sol sub compresiune în cazul general va depinde nu numai de mărimea tensiunilor normale verticale Nu și de orizontală și

Să determinăm suma tensiunilor principale în cazul comprimării stratului de sol fără posibilitatea expansiunii laterale a acestuia, evidențiind paralepipedul elementar, care, în condițiile acestei probleme, va experimenta doar tensiuni mai normale (principale).

Deoarece deformațiile orizontale (expansiunea solului în lateral) sunt imposibile, deformațiile relative orizontale vor fi egale cu zero, adică. , de unde rezultă că . În plus, din starea de echilibru avem

Se știe că deformarea relativă a unui corp elastic în conformitate cu legea lui Hooke se găsește din expresia

Unde este modulul de elasticitate al materialului, este coeficientul de dilatare laterală a solului (raportul lui Poisson). Substituind în această expresie , , , obținem

Unde este coeficientul de presiune laterală a solului în repaus, adică în absenţa mişcărilor orizontale

Lucrarea este dedicată caracterizării stării inițiale a solurilor dispersate - rezistența lor structurală. Cunoașterea variabilității sale face posibilă determinarea gradului de compactare a solului și, eventual, a caracteristicilor istoriei formării sale într-o regiune dată. Evaluarea și luarea în considerare a acestui indicator în timpul testării solurilor este de o importanță capitală în determinarea caracteristicilor proprietăților lor fizice și mecanice, precum și în calculele ulterioare ale asezării fundațiilor structurilor, care este slab reflectată în documentele de reglementare și este puțin utilizat. în practica ingineriei şi cercetărilor geologice. Lucrarea prezintă pe scurt cele mai comune metode grafice pentru determinarea indicelui pe baza rezultatelor testelor de compresie, a rezultatelor studiilor de laborator ale rezistenței structurale a solurilor dispersate de pe teritoriul regiunii Tomsk. Sunt relevate relațiile dintre rezistența structurală a solurilor și adâncimea apariției lor, gradul de compactare a acestora. Sunt oferite scurte recomandări privind utilizarea indicatorului.

Rezistența structurală a solurilor

presiune de pre-etanșare

1. Bellendir E.N., Vekshina T.Yu., Ermolaeva A.N., Zasorina O.A. O metodă de evaluare a gradului de supraconsolidare a solurilor argiloase în apariție naturală//Patent al Rusiei nr. 2405083

2. GOST 12248–2010. Solurile. Metode pentru determinarea în laborator a caracteristicilor de rezistență și deformabilitate.

3. GOST 30416–2012. Solurile. Analize de laborator. Dispoziții generale.

4. Kudryashova E.B. Modele de formare a solurilor argiloase supraconsolidate: Cand. cand. Științe Geologice și Mineralogice: 25.00.08. - M., 2002. - 149 p.

5. MGSN 2.07–01 Fundații, fundații și structuri subterane. - M.: Guvernul Moscovei, 2003. - 41 p.

6. SP 47.13330.2012 (ediția actualizată a SNiP 11-02-96). Studii de inginerie pentru constructii. Dispoziții de bază. – M.: Gosstroy al Rusiei, 2012.

7. Tsytovich N.A.// Materialele Conferinței întregii uniuni privind construcția pe soluri slab saturate cu apă. - Tallinn, 1965. - P. 5-17.

8. Akai, K. ie structurellen Eigenshaften von Schluff. Mitteilungen Heft 22 // Die Technishe Hochchule, Aachen. - 1960.

9. Becker, D.B., Crooks, J.H.A., Been, K. și Jefferies, M.G. Lucrul ca criteriu pentru determinarea in situ și tensiunile de curgere în argile // Canadian Geotechnical Journal. - 1987. - Vol. 24., nr. 4. – p. 549-564.

10. Boone J. O reevaluare critică a interpretărilor „presiunii preconsolidării” folosind testul oedometrului // Can. geotehnologie. J. - 2010. - Vol. 47.-p. 281–296.

11. Boone S.J. & Lutenegger A.J. Carbonați și cimentarea solurilor coezive de origine glaciară din statul New York și sudul Ontario, Can. Geotech.- 1997. - Vol 34. - p. 534–550.

12. Burland, J.B. A treizecea prelegere Rankine: Despre compresibilitatea și rezistența la forfecare a argilelor naturale // Geotechnique. - 1990. - Vol 40, nr. 3. – p. 327–378.

13 Burmister, D.M. Aplicarea metodelor de testare controlată în testarea de consolidare. Symfosium pe Testarea de consolidare a solurilor // ASTM. STP 126. - 1951. - str. 83–98.

14. Butterfield, R. A natural compression law for soils (an advance on e–log p’) // Geotechnique. - 1979. - Vol 24, Nr. 4. – p. 469–479.

15. Casagrande, A. Determinarea sarcinii de preconsolidare și semnificația sa practică. // În Proceedings of the First International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. Imprimeria Harvard, Cambridge, Mass. - 1936. - Vol. 3.- p. 60–64.

16. Chen, B.S.Y., Mayne, P.W. Relații statistice între măsurătorile piezoconelor și istoricul de stres al argilelor // Canadian Geotechnical Journal. - 1996. - Vol. 33-p. 488-498.

17. Chetia M, Bora P K. Estimarea raportului supraconsolidat al argilelor saturate necimentate din parametri simpli // Indian Geotechnical Journal. - 1998. - Vol. 28, nr 2. – p. 177-194.

18. Christensen S., Janbu N. Testele odometru – o cerință primară în mecanica practică a solului. // Proceedings Nordisk Geoteknikermode NGM-92. - 1992. - Vol. 2, #9. – p. 449-454.

19. Conte, O., Rust, S., Ge, L. și Stephenson, R. Evaluarea metodelor de determinare a stresului de pre-consolidare // Instrumentare, testare și modelare a comportamentului solului și rocilor. – 2011. – str. 147–154.

20. Dias J. şi colab. Efecte de trafic asupra presiunii de preconsolidare a solului din cauza operațiunilor de recoltare a eucaliptului // Sci. agric. - 2005. - Vol. 62, nr 3. – p. 248-255.

21. Dias Junior, M.S.; Pierce, F.J. O procedură simplă pentru estimarea presiunii de preconsolidare din curbele de compresie a solului. // Tehnologia solului. - Amsterdam, 1995. - Vol.8, Nr.2. – p. 139–151.

22. Einav, I; Carter, JP. Despre convexitate, normalitate, presiune pre-consolidare și singularități în modelarea materialelor granulare // Materia granulară. - 2007. - Vol. 9, #1-2. – p. 87-96.

23. Grigore, A.S. et al. Calculul indicelui de compresie și al tensiunii de precompresie din datele testelor de compresie a solului // Soil and Tillage Research, Amsterdam. - 2006. - Vol. 89, #1. – p. 45–57.

24. Grozic J. L. H., lunne T. & Pande S. An odeometer test study on the preconsolidation stress of glaciomarine clays. // Canadian Geotechnical Journal. - 200. - Vol. 40.-p. 857–87.

25. Iori, Piero et al. Compararea modelelor de teren și de laborator ale capacității portante în plantațiile de cafea // Ciênc. agrotec. - 2013. Vol. 2, #2. – p. 130-137.

26. Jacobsen, H.M. Bestemmelse af forbelastningstryk i laboratoriet // În Proceedings of Nordiske Geotechnikermonde NGM–92, mai 1992. Aalborg, Danemarca. Buletinul Societății Daneze de Geotehnică. - 1992. Vol. 2, nr 9. - str. 455–460.

27. Janbu, N. Conceptul de rezistență aplicat la deformarea solurilor // În Proceedings of the 7th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Mexico City, 25–29 august 1969. A.A. Balkema, Rotterdam, Olanda. - 1969. - Vol. 1.-p. 191–196.

28. Jolanda L. Stress-strain Characterization of Seebodenlehm // 250 Seiten, broschier. - 2005. - 234 p.

29. Jose Babu T.; Sridharan Asur; Abraham Benny Mathews: Metoda log-log pentru determinarea presiunii de preconsolidare // ASTM Geotechnical Testing Journal. - 1989. - Vol.12, Nr.3. – p. 230–237.

30. Kaufmann K. L., Nielsen B. N., Augustesen A. H. Proprietăți de rezistență și deformare ale argilei terțiare la Muzeul Moesgaard // Universitatea Aalborg Departamentul de Inginerie Civilă Sohngaardsholmsvej 57 DK-9000 Aalborg, Danemarca. – 2010. – str. 1–13.

31. Kontopoulos, Nikolaos S. Efectele perturbării probei asupra presiunii preconsolidării pentru argilele normal consolidate și supraconsolidate Massachusetts Institute of Technology. // Dept. de Inginerie Civilă și de Mediu. - 2012. - 285p.

32. Ladd, C. C. Settlement Analysis of Cohesive Soils // Soil Publication 272, MIT, Department of Civil Engineering, Cambridge, Mass. - 1971. - 92p.

33. Mayne, P.W., Coop, M.R., Springman, S., Huang, A-B. și Zornberg, J. // GeoMaterial Behavior and Testing // Proc. 17 Intl. Conf. Mecanica solului și inginerie geotehnică. - 2009. - Vol. 4.-p. 2777-2872.

34. Mesri, G. și A. Castro. Conceptul Cα/Cc și Ko în timpul compresiei secundare // ASCE J. Inginerie geotehnică. - 1987. Vol. 113, nr.3. – p. 230-247.

35. Nagaraj T. S., Shrinivasa Murthy B. R., Vatsala A. Prediction of soil behaviors –part ii- saturated uncemented soil // Canadian Geotechnical Journal. - 1991. - Vol. 21, nr 1. – p. 137-163.

36. Oikawa, H. Curba de compresie a solurilor moi // Journal of the Japanese Geotechnical Society, Soils and Foundations. - 1987. - Vol. 27, nr 3. – p. 99-104.

37. Onitsuka, K., Hong, Z., Hara, Y., Shigeki, Y. Interpretarea datelor de testare a odometrului pentru argile naturale // Journal of the Japanese Geotechnical Society, Soils and Foundations. - 1995. - Vol. 35, nr 3.

38. Pacheco Silva, F. A new graphical construction for determination of preconsolidation stress of a soil sample // În Proceedings of the 4th Brazilian Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Rio de Janeiro, August 1970. - Vol. 2, #1. – p. 225–232.

39. Paul W. Mayne, Barry R. Christopher și Jason De Jong. Manual privind investigațiile subterane // Institutul Național de Autostrăzi, Administrația Federală a Autostrăzilor Washington, DC. - 2001. - 305p.

40. Sallfors, G. Presiunea de preconsolidare a argilelor moi, de plastic înalt. - Goteborg. Departamentul de geotehnică al Universității de Tehnologie Chalmers. - 231p.

41. Schmertmann, J. H., Undisturbed Consolidation Behavior of Clay, Transaction, ASCE. - 1953. - Vol. 120.-p. 1201.

42. Schmertmann, J., H. Linii directoare pentru testele de penetrare a conurilor, performanță și proiectare. // Administrația Federală a Autostrăzilor din SUA, Washington, DC, Raport, FHWATS-78-209. – 1978. – p. 145.

43. Semet C., Ozcan T. Determinarea presiunii de preconsolidare cu rețea neuronală artificială // Inginerie civilă și sisteme de mediu. - 2005. - Vol. 22, nr 4. - str. 217–231.

44. Senol A., Saglamer A. Determinarea presiunii de preconsolidare cu o nouă metodă de stres în log de energie de deformare // Electronic Journal of Geotechnical Engineering. - 2000. - Vol. cinci.

45. Senol, A. Zeminlerde On. Determinarea presiunii de preconsolidare: Teza de doctorat, Institutul de Știință și Tehnologie. - Istanbul, Turcia. – 1997. – p. 123.

46. ​​​​Solanki C.H., Desai M.D. Presiunea de preconsolidare din indicele solului și proprietățile plasticității // A 12-a Conferință Internațională a Asociației Internaționale pentru Metode Calculatoare și Progrese în Geomecanică. – Goa, India. – 2008.

47. Sully, J.P., Campenella, R.G. și Robertson, P.K. Interpretarea presiunii porilor de penetrare pentru a evalua istoricul de stres al argilelor // Proceedings of the first International Symposium on Penetration testing. — Orlando. - 1988. - Vol.2 - p. 993-999.

48. Tavenas F., Des Rosier J.P., Leroueil S. et al. Utilizarea energiei de deformare ca criteriu de randament și fluaj pentru argile ușor supraconsolidate // Geotechnique. - 1979. - Vol. 29.-p. 285-303.

49. Thøgersen, L. Efectele tehnicilor experimentale și presiunii osmotice asupra comportamentului măsurat al argilei expansive terțiare: Ph. teză de doctorat, Laboratorul de mecanică a solurilor, Universitatea Aalborg. - 2001. - Vol. 1.

50. Wang, L. B., Frost, J. D. Metoda energiei de deformare disipată pentru determinarea presiunii de preconsolidare // Canadian Geotechnical Journal. - 2004. - Vol. 41, nr 4. – p. 760-768.

rezistenta structurala p str numită rezistență, datorită prezenței legăturilor structurale și caracterizată prin stres, la care proba de sol, atunci când este încărcată cu o sarcină verticală, practic nu se deformează. Deoarece compactarea începe la solicitări în sol care depășesc rezistența sa structurală și la testarea solurilor, subestimarea acestui indicator duce la erori în determinarea valorilor altor caracteristici ale proprietăților mecanice. Importanța definirii unui indicator p str a fost sărbătorită de multă vreme, întrucât N.A. Tsytovich - „... în plus față de indicatorii obișnuiți ai proprietăților de deformare și rezistență a solurilor slabe argiloase, pentru a evalua comportamentul acestor soluri sub sarcină și pentru a stabili predicția corectă a mărimii așezării structurilor ridicate pe ele. , este necesar să se determine rezistența structurală în timpul sondajelor p str". Fenomenul de măsurare a gradului de compactare a solurilor este important pentru prezicerea tasării structurii proiectate, deoarece tasarea pe solurile supracompactate poate fi de patru sau mai multe ori mai mică decât pe solurile normal compactate. Pentru valorile coeficientului de supraconsolidare OCR > 6, coeficientul de presiune laterală a solului în repaus K despre poate depăși 2, care trebuie luat în considerare la calcularea structurilor subterane.

După cum se menționează în lucrare: „Inițial, condițiile normale de compactare predomină în timpul procesului de sedimentare și formare și compactare ulterioară a depozitelor marine, lacustre, aluviale, deltaice, eoliene și fluviale de nisipuri, mâluri și argile. Cu toate acestea, majoritatea solurilor de pe Pământ au devenit ușor/moderat/sever supraconsolidate ca urmare a diferitelor procese fizice, de mediu, climatice și termice de-a lungul a mai multor mii până la milioane de ani. Aceste mecanisme de supraconsolidare și/sau pretensionare vizibilă includ: eroziunea suprafeței, intemperii, creșterea nivelului mării, creșterea nivelului mării. panza freatica, glaciație, cicluri de îngheț-dezgheț, umezire/evaporare repetată, desicare, pierdere de masă, încărcări seismice, cicluri de maree și forțari geochimice.” Tema determinării stării de compactare a solului este încă foarte relevantă și se regăsește în publicații de pe aproape toate continentele. În lucrări sunt luate în considerare factorii și indicatorii care determină starea de supracompactare sau subcompactare a solurilor argiloase, cauzele și influența asupra parametrilor fizici și mecanici ai unei astfel de cimentări puternice. Rezultatele determinării indicatorului au și o gamă largă de aplicații în practică, pornind de la calculul tasării fundațiilor structurilor; conservarea structurii naturale a probelor destinate testărilor de laborator; la subiecte foarte specifice, prezicerea compactării solului în plantațiile de eucalipt și cafea prin compararea rezistenței lor structurale cu sarcina de la utilaje.

Cunoașterea valorilor indicatorului p str iar variabilitatea lor cu adâncimea caracterizează caracteristicile compoziției, legăturilor și structurii solurilor, condițiile formării lor, inclusiv istoricul încărcării. În acest sens, studiile prezintă un interes științific și practic deosebit p str în diferite regiuni, aceste studii sunt deosebit de importante pe teritoriul Siberiei de Vest cu o acoperire groasă de depozite sedimentare. În regiunea Tomsk, s-au efectuat studii detaliate ale compoziției și proprietăților solurilor, în urma cărora atât teritoriul orașului Tomsk, cât și zonele învecinate au fost studiate suficient de detaliat din pozițiile inginerești-geologice. Totodată, trebuie menționat că solurile au fost studiate special pentru construcția anumitor instalații în conformitate cu documentele de reglementare în vigoare, care nu conțin recomandări de utilizare ulterioară. p strși, în consecință, nu îl includeți în lista caracteristicilor solului necesare care urmează să fie determinate. Prin urmare, scopul acestei lucrări este de a determina rezistența structurală a solurilor dispersate și modificările acesteia de-a lungul secțiunii în zonele cele mai dezvoltate și dezvoltate activ din regiunea Tomsk.

Obiectivele studiului au inclus o revizuire și sistematizare a metodelor de obținere p str, determinări de laborator ale compoziției solului și caracteristicile principalelor proprietăți fizice și mecanice, studiul variabilității p str cu adâncimea, compararea rezistenței structurale cu presiunea domestică.

Lucrarea a fost efectuată în cursul cercetărilor inginerești și geologice pentru o serie de obiecte mari situate în regiunile centrale și nord-vestice ale regiunii Tomsk, unde partea superioară a secțiunii este reprezentată de diverse complexe stratigrafice și genetice de cuaternar, paleogen. și roci cretacice. Condițiile de apariție, distribuție, compoziție, stare a acestora depind de vârstă și geneză și creează un tablou destul de eterogen; au fost studiate doar solurile dispersate din punct de vedere al compoziției, în care predomină soiurile argiloase de consistență semisolidă, tare și rigid-plastică. Pentru rezolvarea sarcinilor stabilite, puțurile și gropile au fost testate în 40 de puncte, au fost selectate peste 200 de probe de soluri dispersate de la o adâncime de până la 230 m. Testele de sol au fost efectuate în conformitate cu metodele date în documentele de reglementare actuale. Au fost determinate: distribuția dimensiunii particulelor, densitatea (ρ) , densitatea particulelor solide ( ρs) , densitatea solului uscat ( p d) , umiditate ( w), conținutul de umiditate al solurilor argiloase, la limita de rulare și fluiditate ( w Lși wp), indicatori ai proprietăților de deformare și rezistență; parametrii de stare calculati, cum ar fi factorul de porozitate (e) porozitate, capacitate totală de umiditate, pentru soluri argiloase - număr de plasticitate și indice de curgere, coeficient de compactare a solului OCR(ca raport al presiunii de precomprimare ( p ") la presiunea domestică la punctul de prelevare) și alte caracteristici.

La alegerea metodelor grafice pentru determinarea indicatorului p str, În afară de metodăCasagrande au fost luate în considerare metodele utilizate în străinătate pentru determinarea presiunii de precompactare σ p". Trebuie remarcat faptul că, în terminologia unui inginer geologic, „presiunea de pre-compactare” ( Preconsolidare Stres) , începe să înlocuiască conceptul familiar de „rezistență structurală a solului”, deși metodele de determinare a acestora sunt aceleași. Prin definiție, rezistența structurală a solului este solicitarea verticală din proba de sol, corespunzătoare începutului tranziției de la deformațiile elastice compresive la cele plastice, care corespunde termenului Randament Stres. În acest sens, caracteristica determinată în testele de compresie nu trebuie luată ca presiune maximă din „memoria istorică” a probei. Burland crede că termenul Randament stres este mai precis, iar termenul preconsolidare stres ar trebui utilizat pentru situații în care mărimea unei astfel de presiuni poate fi determinată prin metode geologice. În mod similar, termenul Peste Consolidare Raport (OCR) ar trebui folosit pentru a descrie o istorie cunoscută a tensiunilor, în caz contrar termenul Randament Stres Raport (YSR) . În multe cazuri Randament Stres este luată ca stresul efectiv de pre-compactare, deși cel din urmă este legat din punct de vedere tehnic de reducerea stresului mecanic, în timp ce primul include efecte suplimentare datorate diagenezei, coeziunii datorate materiei organice, raportului dintre componentele solului și structura acestuia, i.e. este rezistența structurală a solului.

Astfel, primul pas către identificarea caracteristicilor formării solului ar trebui să fie o determinare cantitativă a profilului Randament Stres, care este un parametru cheie pentru separarea solurilor normal compactate (cu un răspuns predominant plastic) de solurile supraconsolidate (asociate cu un răspuns pseudo-elastic) . și rezistența structurală p str, și presiunea pre-compactare p" sunt determinate în același mod, după cum s-a menționat, în principal prin metode de laborator bazate pe rezultatele testelor de compresie (GOST 12248, ASTM D 2435 și ASTM D 4186). Există multe lucrări interesante care investighează starea solului, presiunea de pre-compactare p"şi metode de determinare a acestuia în teren. Procesarea grafică a rezultatelor testelor de compresie este, de asemenea, foarte diversă, este prezentată mai jos scurta descriere cele mai frecvent utilizate în străinătate metode de determinare p", care ar trebui folosit pentru a obține p str.

MetodăCasagrande(1936) este cea mai veche metodă de calcul a rezistenței structurale și a presiunii de pre-compactare. Se bazează pe ipoteza că solul suferă o schimbare a rezistenței de la un răspuns elastic la o sarcină la un răspuns ductil într-un punct apropiat de presiunea pre-compactare. Această metodă funcționează bine atunci când există un punct de inflexiune bine definit pe graficul curbei de compresie. de forma e - log σ"(Fig. 1a), prin care se trasează o linie tangentă și orizontală din coeficientul de porozitate, apoi o bisectoare între ele. Secțiunea dreaptă a capătului curbei de compresie se extrapolează la intersecția cu bisectoarea și se obține un punct , sens atunci când este proiectat pe axă log σ", corespunde presiunii de supraconsolidare p"(sau rezistența structurală). Metoda rămâne cea mai des folosită în comparație cu altele.

Metoda Burmister(1951) - prezintă dependenţa formei ε-Log σ", Unde ε - deformare relativă. Sens p" se determină la intersecția perpendicularei venite din axă Buturuga σ" prin punctul buclei de histerezis la încărcarea repetată a probei, cu o tangentă la secțiunea de capăt a curbei de compresie (Fig. 1b).

metoda Schemertmann(1953), curba de compresie a formei este de asemenea folosită aici e - log σ"(Fig. 1c). Încercările de compresie sunt efectuate până când se obține o secțiune dreaptă distinctă pe curbă, apoi descărcată la presiunea menajeră și reîncărcată. Pe grafic, trasați o linie paralelă cu linia mediană a curbei de decompresie-recompresie prin punctul de presiune domestică. Sens p" determinată prin trasarea unei perpendiculare de pe axă log σ" prin punctul de descărcare, până la intersecția cu o linie paralelă. De la un punct p" trageți o linie până când se intersectează cu un punct dintr-o secțiune dreaptă a unei curbe de compresie având un coeficient de porozitate e\u003d 0,42. Curba de compresie reală rezultată este utilizată pentru a calcula raportul de compresie sau raportul de compactare. Această metodă este aplicabilă solurilor moi.

MetodăAkai(1960), prezintă dependenţa coeficientului de fluaj εs din σ" (Fig. 1d), este utilizat, respectiv, pentru solurile predispuse la târâtoare. Curba de consolidare reprezintă dependența deformației relative de logaritmul timpului și este împărțită în secțiunea de consolidare a infiltrațiilor și consolidare a fluajului. Akai a observat că factorul de fluaj crește proporțional σ" până la valoare p", si dupa p" proporţional log σ".

Metoda Janbu(1969) se bazează pe presupunerea că presiunea pre-compactare poate fi determinată dintr-un grafic precum ε - σ" . În metoda Janbu pentru argile cu sensibilitate mare și scăzută OCR presiunea de pre-compactare poate fi determinată prin trasarea curbei sarcină-deformare folosind o scară liniară. A doua cale Janbu este un grafic al modulului secant de deformare E sau E 50 de la tensiuni efective σ" (Fig. 1 e). Și încă o opțiune metoda Christensen-Janbu(1969), prezintă o dependenţă a formei r - σ", obţinute din curbele de consolidare , Unde t- timp , r= dR/dt, R= dt/dε.

Metoda Sellforce(1975) este o dependență a formei ε - σ" (Fig. 1f), este utilizat în principal pentru metoda CRS. Axa stres-deformare este aleasă la un raport fix pe o scară liniară, de obicei 10/1 pentru raportul dintre efort (kPa) și deformare (%). Această concluzie a fost făcută în urma unei serii de teste pe teren, unde s-a măsurat presiunea porilor a porilor și a sedimentului. Aceasta înseamnă că metoda Sallfors pentru estimarea presiunii de supraconsolidare oferă valori mai realiste decât estimările făcute în testele de teren.

Metoda Pacheco Silva(1970), pare a fi foarte simplu în ceea ce privește complotarea, de asemenea, a formei e - Log σ"(Fig. 1 g) , dă rezultate precise la testarea solurilor moi. Această metodă nu necesită interpretarea subiectivă a rezultatelor și este, de asemenea, independentă de scară. Folosit pe scară largă în Brazilia.

MetodăButterfield(1979) se bazează pe analiza dependenței volumului eșantionului de solicitarea efectivă a formei log(1+e) - log σ" sau ln (1+e) - ln σ"(Fig. 1h). Metoda include mai multe versiuni diferite în care presiunea de pre-compactare este definită ca punctul de intersecție a două linii.

metoda Tavenas(1979), sugerează o relație liniară între energia de deformare și stresul efectiv pentru porțiunea de recompresie a testului într-un grafic ca σ"ε - σ" (Fig. 1n, în partea de sus a graficului). Este utilizat direct pe baza curbei de compresie, fără a lua în considerare partea de resetare a testului. Pentru eșantioane mai consolidate, graficul stres/deformare constă din două părți: prima parte a curbei crește mai brusc decât a doua. Punctul de intersecție al celor două linii este definit ca presiunea pre-compactare.

metoda Oikawa(1987), reprezintă intersecția liniilor pe graficul dependenței log(1+e) din σ" -

Metoda Jose(1989), prezintă o dependenţă a formei log e - log σ" o metodă foarte simplă de estimare a presiunii de precompactare, metoda utilizează intersecția a două drepte. Este o metodă directă și nu există erori în determinarea locației punctului de curbură maximă. MetodăSridharanetal. (1989) este, de asemenea, un grafic de dependență log(1+e) - log σ" pentru a determina rezistența structurală a solurilor dense, astfel încât tangenta traversează linia orizontală corespunzătoare coeficientului de porozitate inițial, ceea ce dă rezultate bune.

MetodăBurland(1990) este un grafic de dependență indicele de porozitateIV de la stres σ" (Fig. 1 și). Indicele de porozitate este determinat de formula IV= (e-e* 100)/(e* 100 -e* 1000), sau dl soluri mai slabe: IV= (e-e* 10)/(e* 10 -e* 100), Unde e* 10, e* 100 și e* 1000 coeficienți de porozitate la sarcini de 10, 100 și 1000 kPa (Fig. b) .

MetodăJacobsen(1992), se presupune că rezistența structurală este 2,5 σ la, Unde σ la c este punctul de curbură maximă pe diagrama Casagrande, respectiv, de asemenea, o dependență a formei e-log σ" (Fig. 1 l).

Metoda Onitsuka(1995), reprezintă intersecția liniilor pe graficul dependenței log(1+e) din σ" - tensiuni efective reprezentate pe scară pe o scară logaritmică (logaritmi zecimali).

Metoda Van Zelst(1997), pe un grafic de dependență de specie ε - log σ", panta dreptei (ab) este paralelă cu panta liniei de descărcare ( CD). abscisa punctuala ( b) este rezistența structurală a solului (Fig. 1m).

MetodăBecker(1987), ca și metoda Tavenas, determină energia de deformare pentru fiecare sarcină de încercare de compresie folosind relația W- σ", unde. Energia de deformare (sau, pe de altă parte, munca forței) este numeric egală cu jumătate din produsul dintre mărimea factorului de forță și valoarea deplasării corespunzătoare acestei forțe. Cantitatea de solicitare corespunzătoare lucrului total este determinată la sfârșitul fiecărei creșteri de tensiune. Dependența de grafic are două secțiuni drepte, presiunea de supraconsolidare va fi punctul de intersecție al acestor drepte.

MetodăStress Energy-Log Stres(1997),Senol și Saglamer(2000 (Fig. 1n)), transformat prin metodele Becker și/sau Tavenas, este o dependență a formei σ" ε - log σ", 1 și 3 secțiuni sunt linii drepte, al căror punct de intersecție, atunci când este extins, va fi rezistența structurală a solului.

MetodăNagaraj și Shrinivasa Murthy(1991, 1994), autorii propun o relație generalizată a formei log σ"ε - log σ"- să prezică mărimea presiunii pre-consolidării pentru solurile saturate neconsolidate supracompactate. Metoda se bazează pe metoda Tavenas și se compară cu Metoda Senol et al. (2000), această metodă oferă un coeficient de corelație mai mare în cazuri particulare.

Metoda Chetia și Bora(1998), ia în considerare în primul rând istoricul încărcărilor de sol, caracteristicile acestora și evaluarea în termeni de raport de supraconsolidare (OCR), scopul principal al studiului este de a stabili o relație empirică între OCR și raport. Ţipar .

MetodăThogersen(2001), este dependența raportului de consolidare de tensiunile efective (Fig. 1o).

MetodăWangșiÎngheţ, RisipităÎncordareEnergiemetodă DSEM (2004) se referă, de asemenea, la metode energetice pentru calcularea deformarii. Comparat cu Energia de deformare metoda, DSEM utilizează energia de deformare disipată și panta ciclului de compresie descărcare-reîncărcare pentru a minimiza efectul structurii probei sparte și pentru a elimina efectul deformării elastice. Energia de deformare disipată, din punct de vedere al micromecanicii, este direct legată de ireversibilitatea procesului de consolidare. Utilizarea pantei curbei de compresie în secțiunea de descărcare-reîncărcare simulează reîncărcarea elastică în timpul etapei de recompresie și poate minimiza impactul întreruperii probei. Metoda este mai puțin dependentă de operator decât majoritatea celor existente.

Metodă Einavșicărucior(2007), este, de asemenea, un grafic al formei e-logσ", A p" exprimată printr-o dependenţă exponenţială mai complexă .

Cazul de tranziție a solului la stadiul de consolidare fluaj după depășire p" descrise în lucrări, dacă sfârșitul acțiunii următoarei etape de încărcare coincide cu sfârșitul consolidării primare și coeficientul de porozitate pe graficul de dependență e - log σ" cade brusc pe verticală, curba intră în stadiul de consolidare secundară. La descărcare, curba revine la punctul final al consolidării primare, creând un efect de presiune de supraconsolidare. Există o serie de lucrări care oferă metode de calcul pentru determinarea indicatorului p".

a) b) în)

G) e) e)

g) h) și)

la) l) m)

m) despre)

Metode:

A)Casagrande, b)Burmister, c) Schemertmann,G)Akai, e)Janbu, f) Sellfors, g) Pacheco Silva, h)Butterfield și)Burland, la)Jacobsen, l)Van Zelst, m)Becker, n)Senol și Saglamer, despre)Thø gersen

Orez. Fig. 1. Scheme de prelucrare grafică a rezultatelor încercărilor de compresiune, utilizate la determinarea rezistenței structurale a solului, prin diverse metode

În general, metodele grafice pentru determinarea presiunii de reconsolidare pe baza rezultatelor testelor de compresie pot fi împărțite în patru grupe principale. Primul grup soluțiile includ dependențe ale coeficientului de porozitate ( e)/densitate (ρ) / deformare relativă ( ε )/modificarea volumului ( 1+e) de la tensiuni efective (σ" ). Graficele sunt corectate luând logaritmul uneia sau două dintre caracteristicile enumerate, ceea ce duce la o îndreptare a secțiunilor curbei de compresie și la rezultatul dorit ( p ") se obţine prin traversarea secţiunilor îndreptate extrapolate. Grupul include metodele lui Casagrande, Burmister, Schemertmann, Janbu, Butterfield, Oikawa, Jose, Sridharan și colab., Onitsuka și alții. A doua grupă leagă ratele de consolidare cu tensiunile efective, acestea sunt metode: Akai, Christensen-Janbu și Thøgersen. Cele mai simple și mai precise sunt metode din grupa a treia- Metode de deformare a energiei: Tavenas, Becker, Strain Energy-Log Stress, Nagaraj & Shrinivasa Murthy, Senol și Saglamer, Frost și Wang, etc. Metodele de deformare a energiei se bazează, de asemenea, pe relația unică dintre porozitate la finalizarea consolidării primare și eficientă stres, Becker și colab. estimează relația liniară dintre energia totală de deformare Wși tensiune efectivă fără descărcare și reîncărcare. De fapt, toate metodele energetice sunt afișate în spațiu. W- σ" , precum și metoda Butterfield este reprodusă în teren Buturuga(1+e)-Buturuga σ". Dacă metoda Casagrande concentrează presiunea de reconsolidare în principal pe secțiunea cea mai curbă a graficului, atunci metodele energetice sunt adaptate la mijlocul pantei curbei de compresie până la p". O parte din recunoașterea superiorității acestor metode se datorează noutății relative și menționării în dezvoltarea și perfecționarea unei noi metode a acestui grup în curs de dezvoltare. A patra grupă combină metode cu o varietate de abordări non-standard ale procesării grafice a curbelor, acestea includ metodele lui Jacobsen, Sellfors, Pacheco Silva, Einav și Carter etc. Pe baza analizei date în sursele 10, 19, 22-24, 30, 31, 43-46] remarcăm că cele mai frecvente sunt metodele grafice ale lui Casagrande, Butterfield, Becker, Strain Energy-Log Stress, Sellfors și Pacheco Silva, în Rusia se folosește cu precădere metoda Casagrande.

Trebuie remarcat că dacă, pentru a determina YSR ( sau OCR) o singură valoare este suficientă p str sau p" , apoi la selectarea secţiunilor drepte ale curbei de compresie înainte şi după p str la obţinerea caracteristicilor de deformare este de dorit să se obţină două puncte cheie: minimul p str/min si maxim p str / mtopor rezistența structurală (Fig. 1a). Aici este posibil să folosiți puncte de întrerupere tangente la secțiunile de început și de sfârșit, sau să folosiți metodele lui Casagrande, Sellfors și Pacheco Silva. Ca linii directoare în studiul parametrilor de compresie, se recomandă, de asemenea, să se determine indicatorii proprietăților fizice ale solului corespunzător rezistenței structurale minime și maxime: în primul rând, coeficienții de porozitate și conținutul de umiditate.

În această lucrare, indicatorul p stra fost obținut conform metodei standard stabilite în GOST 12248 la complexul ASIS NPO Geotek. Pentru determinare p str prima treaptă de presiune și următoarea au fost luate egale cu 0,0025 MPa până la începerea comprimării probei de sol, care este luată ca deformație verticală relativă a probei de sol. e >0,005. Rezistența structurală a fost determinată de secțiunea inițială a curbei de compresie ei = f(lg σ" ), Unde ei - coeficient de porozitate sub sarcină i. Punctul unei ruperi clare în curbă după secțiunea dreaptă inițială corespunde rezistenței structurale la compresiune a solului. Prelucrarea grafică a rezultatelor a fost efectuată și folosind metodele clasice ale lui Casagrande și Becker. . Rezultatele determinării indicatorilor conform GOST 12248 și metodelor lui Casagrande și Becker se corelează bine între ele (coeficienți de corelație r=0,97). Fără îndoială, cunoscând valorile în avans, puteți obține cele mai precise rezultate folosind ambele metode. De fapt, metoda Becker părea ceva mai dificil atunci când alegea o tangentă la începutul graficului (Fig. 1m).

Conform datelor de laborator, valorile se modifică p str de la 0 la 188 kPa pentru lut, pentru argile până la 170, pentru lut nisipos până la 177. Valorile maxime se notează, desigur, în probe prelevate de la adâncimi mari. A fost de asemenea relevată o dependență a schimbării indicatorului cu profunzimea. HR = 0,79):

p str = 19,6 + 0,62· h.

Analiza variabilității ODINR(Fig. 2) a arătat că solurile sub 20 m sunt în mod normal compactate, adică. rezistența structurală nu depășește sau depășește ușor presiunea internă ( OCR ≤1 ). Pe malul stâng al râului Ob la intervale de 150-250 m, soluri semi-stâncoase și stâncoase ferm cimentate cu siderit, goethit, clorit, leptoclorit și ciment, precum și soluri dispersate cu o rezistență structurală mare de peste 0,3 MPa, acoperite și intercalate de mai puțin. efectul cimentării asupra rezistenței structurale a solurilor, care este confirmat de sistematizarea materialelor reale similare în lucrare. Prezența solurilor mai durabile a determinat o răspândire mare a valorilor în acest interval, astfel încât indicatorii acestora nu au fost incluși în graficul de dependență ODINR de la adâncime, ca nu este tipic pentru întreaga zonă. Pentru partea superioară a secțiunii, trebuie remarcat faptul că împrăștierea valorilor indicelui este mult mai mare - până la foarte compactat (Fig. 2), deoarece solurile zonei de aerare se găsesc adesea într-un semisolid. și stare solidă trifazată și cu o creștere a conținutului de umiditate ( r\u003d -0,47), capacitate de umiditate completă ( r= -0,43) și gradul de saturație cu apă ( r= -0,32) rezistența structurală scade. Există, de asemenea, notă mai sus, opțiunea de trecere la consolidarea fluaj (și nu numai în partea superioară a secțiunii). Aici, trebuie remarcat faptul că solurile cu rezistență structurală sunt foarte diverse: unele pot fi într-o stare bifazică nesaturată, altele pot avea un coeficient foarte mare de sensibilitate la solicitări mecanice și o tendință de fluare, altele au o coeziune semnificativă datorită ciment, al patrulea sunt pur și simplu destul de puternice, soluri argiloase complet saturate cu apă care apar la adâncimi mici.

Rezultatele studiilor au făcut posibilă pentru prima dată evaluarea unuia dintre indicatori cheie Starea inițială a solurilor din regiunea Tomsk este rezistența sa structurală, care variază într-un interval larg deasupra zonei de aerare, deci trebuie determinată la fiecare loc de lucru înainte de testare pentru a determina proprietățile fizice și mecanice ale solului. Analiza datelor obținute a arătat că se modifică indicatorul OCR la o adâncime sub 20-30 de metri sunt mai puțin semnificative, solurile sunt în mod normal compactate, dar trebuie luată în considerare și rezistența lor structurală la determinarea caracteristicilor mecanice ale solurilor. Rezultatele cercetării sunt recomandate a fi utilizate în încercările de compresiune și forfecare, precum și pentru a determina starea perturbată a probelor cu structură naturală.

Recenzători:

Savichev O.G., Doctor în Științe Geologice, Profesor al Departamentului de Hidrogeologie, Geologie Inginerie și Hidrogeoecologie al Institutului resurse naturale Universitatea Politehnică din Tomsk, Tomsk.

Popov V.K., Doctor în Geologie și Matematică, Profesor al Departamentului de Hidrogeologie, Geologie Inginerie și Hidrogeoecologie al Institutului de Resurse Naturale al Universității Politehnice din Tomsk, Tomsk.

Link bibliografic

Când trebuie să ții cont de mulți factori. O atenție deosebită trebuie acordată compoziției, iar unele dintre tipurile sale sunt capabile să se lade atunci când umiditatea este crescută în tensiune sub propria greutate sau de la o sarcină externă. De aici și numele acestora soluri – „subsidenţă„. Luați în considerare în continuare caracteristicile lor.

feluri

Categoria luată în considerare include:

• Solurile de loess (suspes și loess).
• Argile și argile.
• Tipuri separate de șlamuri și lut.
• Deșeuri industriale în vrac. Acestea includ, în special, cenușă, praf de grătar.
• Pământuri argiloase prăfuite cu rezistență structurală ridicată.

Specificitate

Pe stadiul inițial organizarea constructiilor este necesar să se efectueze un studiu al compoziției solului sitului pentru a identifica probabilitatea deformatii. Apariția lor datorită particularităților procesului de formare a solului. Straturile sunt într-o stare insuficient compactată. În solul de loess, o astfel de stare poate persista pe toată durata existenței sale.

O creștere a încărcăturii și umidității determină de obicei o compactare suplimentară în straturile inferioare. Cu toate acestea, deoarece deformarea va depinde de forță influență externă, va rămâne compactarea insuficientă a stratului în raport cu presiunea exterioară care depășește solicitarea din propria sa masă.

Posibilitatea de fixare a solurilor slabe este determinată în testele de laborator de raportul dintre scăderea rezistenței la umezire și indicatorul presiunii efective.

Proprietăți

În plus față de subcompactare, solurile aflate în descompunere se caracterizează prin conținut scăzut de umiditate naturală, compoziție prăfuită și rezistență structurală ridicată.

Saturația solului cu apă în regiunile sudice, de regulă, este de 0,04-0,12. În regiunile Siberiei, banda de mijloc indicatorul este în intervalul 0,12-0,20. Gradul de umiditate în primul caz este 0,1-0,3, în al doilea - 0,3-0,6.

Rezistența structurală

Se datorează în principal adeziunii cimentării. Cu cât intră mai multă umiditate în pământ, cu atât rezistența este mai mică.

Rezultatele cercetării au arătat că peliculele subțiri de apă au un efect de blocare asupra formațiunilor. Ele acționează ca un lubrifiant, facilitând alunecarea particulelor de sol care se cade. Filmele asigură o așezare mai densă a straturilor sub influență externă.

Prindere saturată cu umiditate sol de tasare determinată de influenţa forţei de atracţie moleculară. Această valoare depinde de gradul de densitate și compoziția pământului.

Caracteristica procesului

Drawdown este un proces fizic și chimic complex. Se manifestă sub formă de compactare a solului datorită mișcării și împachetării mai dense (compacte) a particulelor și agregatelor. Datorită acestui fapt, porozitatea totală a straturilor este redusă la o stare corespunzătoare nivelului presiunii de acțiune.

O creștere a densității duce la unele schimbări caracteristici individuale. Ulterior, sub influența presiunii, compactarea continuă, respectiv rezistența continuă să crească.

Termeni

Pentru ca o reducere să aibă loc, aveți nevoie de:

• Sarcina de la fundație sau propria sa masă, care, atunci când este umedă, va depăși forțele de coeziune ale particulelor.
• Nivel suficient de umiditate. Contribuie la reducerea forței.

Acești factori trebuie să funcționeze împreună.

Umiditatea determină durata deformării solurile de trezire. De regulă, apare într-un timp relativ scurt. Acest lucru se datorează faptului că terenul este predominant într-o stare de umiditate scăzută.

Deformarea în stare saturată de apă durează mai mult, deoarece apa este filtrată prin sol.

Metode de determinare a densității solului

Subsidența relativă este determinată din mostre de structură netulburată. Pentru aceasta, se folosește un dispozitiv de compresie - densimetrul solului. Următoarele metode sunt utilizate în studiu:

• O curbă cu analiza unei probe și înmuierea acesteia în etapa finală a sarcinii care acționează. Folosind această metodă, este posibil să se determine compresibilitatea solului la un anumit sau umiditatea naturală, precum și tendința relativă de deformare la o anumită presiune.
• Două curbe cu testul a 2 probe cu același grad de densitate. Unul este studiat la umiditate naturală, al doilea - în stare saturată. Aceasta metoda vă permite să determinați compresibilitatea sub umiditate totală și naturală, tendința relativă la deformare atunci când sarcina se schimbă de la zero la final.
• Combinate. Această metodă este o combinație modificată a celor două anterioare. Testul se efectuează pe o singură probă. Mai întâi este examinat în stare naturală la o presiune de 0,1 MPa. Utilizarea metodei combinate vă permite să analizați aceleași proprietăți ca și metoda cu 2 curbe.

Puncte importante

În timpul testării în contoare de densitate a solului atunci când se utilizează oricare dintre opțiunile de mai sus, este necesar să se țină cont de faptul că rezultatele studiilor sunt caracterizate de o variabilitate semnificativă. În acest sens, unii indicatori, chiar și atunci când se testează un eșantion, pot diferi cu 1,5-3 și, în unele cazuri, cu 5 ori.

Astfel de fluctuații semnificative sunt asociate cu dimensiunea mică a probelor, eterogenitatea materialului datorită carbonatului și altor incluziuni sau prezența porilor mari. Erorile inevitabile din studiu sunt, de asemenea, importante pentru rezultate.

Factori care influențează

Pe parcursul a numeroase studii, s-a stabilit că indicatorul tendinței solului de subsidență depinde în principal de:

• Presiune.
• Grade de densitate a solului sub umiditate naturală.
• Compoziţie sol de tasare.
• Nivel de umiditate.

Dependența de sarcină se reflectă în curbă, conform căreia, odată cu creșterea indicatorului, valoarea înclinației relative la schimbare atinge mai întâi și valoarea maximă. Odată cu o creștere ulterioară a presiunii, începe să se apropie de zero.

De regulă, presiunea este de 0,2-0,5 MPa, iar pentru argile asemănătoare loessului - 0,4-0,6 MPa.

Dependența este cauzată de faptul că, în procesul de încărcare a solului cedat cu saturație naturală la un anumit nivel, începe distrugerea structurii. În acest caz, se observă o compresie puternică fără o modificare a saturației cu apă. Deformarea în cursul creșterii presiunii va continua până când stratul ajunge la starea sa extrem de densă.

Dependența de compoziția solului

Se exprimă prin faptul că odată cu creșterea numărului de plasticitate, tendința de deformare scade. Simplu spus, un grad mai mare de variabilitate a structurii este caracteristic nămolului, unul mai mic - pentru argilă. Desigur, pentru a îndeplini această regulă, alte condiții trebuie să fie egale.

Presiunea inițială

La proiectarea fundaţiilor pentru clădiri şi structuri se calculează încărcarea structurilor la sol. În acest caz, se determină presiunea inițială (minimă), la care deformarea începe la saturație completă cu apă. Perturbează rezistența structurală naturală a solului. Acest lucru duce la faptul că procesul normal de compactare este întrerupt. Aceste modificări, la rândul lor, sunt însoțite de restructurare și compactare intensă.

Având în vedere cele de mai sus, se pare că în etapa de proiectare la organizarea construcției, valoarea presiunii inițiale ar trebui luată aproape de zero. Cu toate acestea, în practică, acest lucru nu este cazul. Parametrul specificat ar trebui utilizat astfel încât grosimea să fie considerată non-subsidență conform regulilor generale.

Scopul indicatorului

Presiunea inițială este utilizată în dezvoltarea proiectelor fundatii pe soluri ceda pentru determinarea:

• Sarcina estimată la care nu va exista nicio modificare.
• Mărimea zonei în care va avea loc compactarea din masa fundației.
• Adâncimea necesară de deformare a solului sau grosimea pernei de sol, care exclude complet deformarea.
• Adâncimea de la care încep schimbările față de masa solului.

Umiditatea inițială

Se numește indicatorul la care solurile aflate în stare de stres încep să se lase. O componentă de 0,01 este luată ca valoare normală atunci când se determină umiditatea inițială.

Metoda de determinare a parametrului se bazează pe teste de laborator de compresie. Pentru studiu sunt necesare 4-6 mostre. Se folosește metoda a două curbe.

O probă este testată la umiditate naturală cu încărcare până la presiunea maximă în etape separate. Odată cu el, solul este înmuiat până când tasarea se stabilizează.

A doua probă este mai întâi saturată cu apă, apoi, cu înmuiere continuă, este încărcată la presiunea limită în aceleași pași.

Umidificarea probelor rămase se realizează la indicatori care împart limita de umiditate de la saturația inițială la cea completă a apei în intervale relativ egale. Apoi sunt examinate în dispozitive de compresie.

Creșterea se realizează prin turnarea volumului calculat de apă în probe cu menținere suplimentară timp de 1-3 zile până când nivelul de saturație se stabilizează.

Caracteristici de deformare

Sunt coeficienții de compresibilitate și variabilitatea acestuia, modulul de deformare, compresia relativă.

Modulul de deformare este utilizat pentru a calcula indicatorii probabili de tasare a fundației și denivelările acestora. De regulă, se determină în teren. Pentru aceasta, probele de sol sunt testate cu sarcini statice. Valoarea modulului de deformare este afectată de umiditate, nivelul de densitate, coeziunea structurală și rezistența solului.

Cu o creștere a masei solului, acest indicator crește, cu o saturație mai mare cu apă, scade.

Coeficientul de variabilitate al compresibilității

Este definit ca raportul dintre compresibilitatea sub umiditate constantă sau naturală și caracteristicile solului în stare saturată de apă.

Comparaţia coeficienţilor obţinuţi cu câmpul şi cercetare de laborator, arată că diferența dintre ele este nesemnificativă. Este în intervalul de 0,65-2 ori. Prin urmare, pentru aplicare practică, este suficientă determinarea indicatorilor în laborator.

Coeficientul de variabilitate depinde în principal de presiune, umiditate și de nivelul creșterii acestuia. Odată cu creșterea presiunii, indicatorul crește, cu creșterea umidității naturale, scade. Când este complet saturat cu apă, coeficientul se apropie de 1.

Caracteristici de rezistență

Sunt unghiul de frecare internă și coeziunea specifică. Acestea depind de rezistența structurală, nivelul de saturație a apei și (într-o măsură mai mică) densitatea. Odată cu creșterea umidității, aderența scade de 2-10 ori, iar unghiul - cu 1,05-1,2. Cu o creștere a rezistenței structurale, aderența este îmbunătățită.

Tipuri de soluri de tasare

Sunt 2 in total:

1. Așezarea are loc predominant în zona deformabilă a bazei sub acțiunea sarcinii de fundație sau a altui factor extern. În același timp, deformarea din greutatea sa este aproape absentă sau nu depășește 5 cm.
2. Scăderea solului din masa sa este posibilă. Apare în principal în stratul inferior al grosimii și depășește 5 cm.Sub acțiunea unei sarcini exterioare, se poate produce și subsidența în partea superioară în limitele zonei deformabile.

Tipul de tasare este utilizat în evaluarea condițiilor de construcție, dezvoltarea măsurilor anti-tapare, proiectarea fundațiilor, fundațiilor și a clădirii în sine.

informatii suplimentare

Așezarea poate avea loc în orice etapă a construcției sau exploatării unei structuri. Se poate manifesta după o creștere a umidității inițiale de subsidență.

În timpul înmuiării de urgență, solul se lasă în limitele zonei deformabile destul de repede - în 1-5 cm/zi. După încetarea alimentării cu umiditate, după câteva zile, retragerea se stabilizează.

Dacă înmuierea inițială a avut loc în limitele unei părți a zonei de deformare, cu fiecare saturație ulterioară a apei, va avea loc tasarea până când întreaga zonă este umezită complet. În consecință, va crește odată cu creșterea sarcinii pe sol.

Cu înmuiere intensivă și continuă, tasarea solului depinde de mișcarea în jos a stratului de umectare și de formarea unei zone saturate cu apă. În acest caz, tasarea va începe de îndată ce frontul de umezire atinge adâncimea la care solul se lasă din propria greutate.

Concepte de bază ale cursului. Scopurile si obiectivele cursului. Compoziție, structură, stare și proprietăți fizice soluri.

Concepte de bază ale cursului.

Mecanica solului studiază proprietățile fizice și mecanice ale solurilor, metode de calcul a stării de solicitare și deformații ale fundațiilor, aprecierea stabilității masivelor de sol, presiunea solului asupra structurilor.

sol se referă la orice rocă folosită în construcție ca fundație a unei structuri, mediul în care este ridicată structura sau materialul pentru structura.

formatie rock numit un set de minerale construit în mod regulat, care se caracterizează prin compoziție, structură și textură.

Sub compoziţie implică o listă de minerale care alcătuiesc roca. Structura- aceasta este dimensiunea, forma și raportul cantitativ al particulelor care alcătuiesc roca. Textură- dispunerea spatiala a elementelor de sol, care determina structura acestuia.

Toate solurile sunt împărțite în naturale - magmatice, sedimentare, metamorfice - și artificiale - compactate, fixate în stare naturală, vrac și aluvionare.

Obiectivele cursului de mecanica solului.

Obiectivul principal al cursului este de a preda studentul:

Legile fundamentale și prevederile fundamentale ale mecanicii solului;

Proprietățile solului și caracteristicile acestora - fizice, deformare, rezistență;

Metode de calcul a stării de stres a masei solului;

Metode de calcul a rezistenței solurilor și a sedimentelor.

Compoziția și structura solurilor.

Solul este un mediu tricomponent format din solide, lichide și gazoase Componente. Uneori izolat în pământ biota- materie vie. Componentele solide, lichide și gazoase sunt în interacțiune constantă, care este activată ca urmare a construcției.

Particule solide Solurile constau din minerale care formează roci cu proprietăți diferite:

Mineralele sunt inerte față de apă;

Minerale solubile în apă;

minerale argiloase.

Lichid componenta este prezentă în sol în 3 stări:

Cristalizare;

Legate de;

Liber.

gazos componenta din straturile superioare ale solului este reprezentata de aerul atmosferic, dedesubt - de azot, metan, hidrogen sulfurat si alte gaze.

Structura și textura solului, rezistența structurală și legăturile din sol.

Totalitatea particulelor solide formează scheletul solului. Forma particulelor poate fi unghiulară și rotunjită. Caracteristica principală a structurii solului este notare, care arată raportul cantitativ al fracțiilor de particule de diferite dimensiuni.

Textura solului depinde de condițiile de formare a acestuia și de istoria geologică și caracterizează eterogenitatea stratului de sol din rezervor. Există următoarele tipuri principale de compoziție a solurilor argiloase naturale: stratificate, continue și complexe.

Principalele tipuri de legături structurale din sol:

1) cristalizare legăturile sunt inerente solurilor stâncoase. Energia legăturilor cristaline este proporțională cu energia intracristalină legătură chimică atomi individuali.

2)apă-coloidal legăturile sunt determinate de forțele electromoleculare de interacțiune dintre particulele minerale, pe de o parte, și peliculele de apă și învelișurile coloidale, pe de altă parte. Mărimea acestor forțe depinde de grosimea filmelor și a carcasei. Legăturile apă-coloidale sunt plastice și reversibile; odată cu creșterea umidității, acestea scad rapid la valori apropiate de zero.