Виды деформации. Показатели деформационных свойств грунта

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 29Следующая ⇒

▷ Похожие статьи

Грунты, как отмечалось ранее, представляют собой минерально-дисперсные образования, состоящие из разнообразных взаимно связанных частиц, обладающих различными механическими свойствами.

Применение к грунтам общей теории напряжений, разработанной для сплошных упругих тел, требует особого рассмотрения. Так, в любых дисперсных телах внешняя нагрузка передастся от одной частицы к другой лишь через точки контакта частиц, которые в большинстве случаев расположены незакономерно или по некоторой структурной сетке.

Определение напряжений в грунтах является значительно более сложной задачей, чем в сплошных телах.

При действии внешней нагрузки отдельные фазы компоненты грунтов по-разному сопротивляются силовым воздействиям и по-разному деформируются, что является главнейшей особенностью напряженно-деформированного состояния грунтов.

При общем рассмотрении необходимо изучить напряженно-деформированное состояние как грунта в целом, так и отдельных его фаз во взаимодействии между собой.

Кроме того, необходимо учитывать, что деформируемость не только грунта в целом, но и отдельных его фаз (например, твердых частиц) зависит от времени действия нагрузки.

Деформируемость глинистых грунтов обусловлена главным образом взаимным перемещением твердых частиц грунта. В крупнозернистых грунтах главными факторами деформируемости являются смятие контактов и разрушение твердых частиц под нагрузкой. В песчаных грунтах происходят как процессы переориентирования и взаимного движения частиц, так и их разрушения.

В основу теории распределения напряжений в грунтах кладётся зависимость между относительными деформациями ε и нормальными напряжениями σ.

В общем случае (согласно опытам) зависимость между деформациями и напряжениями для грунтов будет нелинейной.

Однако в определенном интервале напряжений (при не очень больших изменениях внешних давлений – порядка 0,3-0,5 МПа, с достаточной для практических целей точностью, зависимость между деформациями ε и нормальными напряжениями σ может приниматься линейной (спрямлённый участок оа на кривой, рис. 1).

Сформулируем принцип линейной деформируемости для грунтов: при небольших изменениях давлений грунты можно рассматривать как линейно-деформируемые тела, то есть зависимость между общими деформациями и напряжениями для грунтов может быть принята линейной: σ = Е · ε.

К показателям деформируемости твердых горных пород относятся:

1 Модуль общей деформации Е_о определяет величину напряжений, вызвавших единичную относительную деформацию породы в результате приложения внешней нагрузки.

В качестве деформационной характеристики грунта час­то используют модуль общей деформации Е, характеризующий остаточные и упругие деформации. Его определяют различными методами, в том числе по компрессионной кривой, испытанием грун­та статической нагрузкой, с помощью прессиометров, а также по простейшим физическим характеристикам грунта.

е — коэффициент пористости грунта в природном состоянии; m₀ - коэффициент сжимаемости (уплотнения) МП -1; β— безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от коэффициента поперечного расширения v (ню) по формуле

или от коэффициента бокового давления ξ(кси)

Для определения коэффициента β необходимы значения ν или ξ в рассматриваемом интервале изменения напряжения. При отсутствии этих данных коэффициент β может быть принят равным: для песков – 0,8; супесей – 0,7; суглинков – 0,5; глин – 0,4.

2 Коэффициент бокового давления (коэффициент распора) учитывает часть вертикальной нагрузки, передающейся в стороны

Этот коэффициент представляет собой отношение поперечных сжимающих напряжений к продольным, т. е

3 Коэффициент Пуассона (поперечной деформации) определяет, в какой мере происходит изменение объема грунта в процессе деформации и зависит от минералогического состава грунта, пористости и трещиноватости.

Коэффициентом Пуассона (коэффициент поперечного сжатия (обозначается как ν или µ) называется отношение относительных деформаций поперечной ε_x к продольной ε_y взятое с обратным знаком, в случае, если действуют только вертикальные напряжения σ_z (напряжения σ_х и σ_у в этом случае отсутствуют).

Этот коэффициент зависит не от размеров тела, а от природы материала, из которого изготовлен образец. Безразмерен, но может быть указан в относительных единицах: мм/мм, м/м.

Коэффициент Пуассона – отношение относительных линейных деформаций тела в направлении, поперечном действию нагрузки к относительной линейной деформации в продольном направлении: ν = ε_y/ε_x

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология