Предел прочности на грунт

Добавлено: 01.06.2018, 01:13 / Просмотров: 45474
Закрыть ... [X]

Учет физико-механических свойств грунтов при выборе средств уплотнения касается прежде всего тех давлений, которые развиваются на поверхности контакта рабочих органов машин с уплотняемым грунтом. При больших давлениях происходят разрушения сплошности грунта, а вследствие этого чрезмерное погружение в грунт рабочих органов машин. В итоге грунт не столько уплотняется, сколько выдавливается в стороны. При небольших контактных давлениях почти вся деформация развивается как деформация уплотнения, однако она мала и потому эффективность процесса недостаточна.
Следовательно, имеются какие-то определенные значения контактных давлений, при которых обеспечивается нормальное течение процесса, когда вся или почти вся деформация развивается а результате сближения отдельных частиц и их агрегатов, т. е. в результате уплотнения грунта, и при этих условиях деформация максимальна.
Такие значения контактных давлений соответствуют пределу прочности грунта.
Если, деформируя грунт посредством плоского жесткого штампа, постепенно повышать оказываемую на него нагрузку, то вначале, т. е. при малых контактных давлениях, деформация сосредоточивается в небольшом объеме грунта, расположенном вблизи контактной поверхности. С ростом контактного давления деформация постепенно распространяется на все большую часть объема грунта.
Наконец, наступает момент, когда, несмотря на продолжающееся увеличение давления, рост деформируемой зоны практически прекращается, т. е. потенциальные возможности такого роста, определяемые поперечными размерами контактной поверхности, оказываются исчерпанными. При этом грунт, расположенный в определенной зоне, имеет одинаковую плотность. Эта зона с верхней стороны ограничена поверхностью контакта, а со стороны грунта — предел прочности на грунт поверхностью, которая может быть принята полусферической. Расположенный в этой зоне грунт называют уплотненным ядром.
Образование ядра происходит благодаря сближению частиц и агрегатов, т, е. в результате уплотнения.
При продолжении нагружения штамп перемещается вниз уже вместе с уплотненным ядром. Это перемещение возникает из-за пластических сдвигов, развивающихся в объеме грунта вблизи границ уплотненного ядра. При таких сдвигах грунт из-под ядра перемещается в стороны, что приводит к разрушению грунтового массива, и потому вначале вокруг штампа образуются кольцевые, а затем и радиальные трещины и, наконец, происходит выпирание грунта. В несвязных грунтах такие сдвиги происходят скачками, между которыми уже в новой, расположенной на большей глубине зоне вновь происходит накопление деформации, завершающееся очередным скачком, т. е. провалом штампа на некоторую глубину.
Приведенное описание показывает, что на определенной стадии деформирования происходит качественный переход деформации от развития ее с изменением объема к развитию без изменения объема. Этот переход соответствует началу разрушения грунтового полупространства или грунтового слоя. Контактное давление, при котором начинается такое разрушение, можно называть пределом прочности σр. Предел (прочности определяют по изменению закономерности развития необратимой деформации от контактного давления.
Пределы прочности грунтов
Пределы прочности зависят от вида грунтов, их влажности и плотности (рис. 56—58), степени упрочнения и парам нагруження. К последним относятся скорость изменения напряженного состояния и поперечные размеры контактных поверхностей, т. е. рабочих органов машин.
Пределы прочности на рис. 56—58 даны в относительных единицах. За единицу соответственно приняты предел прочности песка (см. рис. 56), грунтов оптимальной влажности (см. рис. 57) и максимальной стандартной плотности (см. рис. 58). Зависимость предела прочности от содержания в грунтах глинистых частиц (см. рис. 56) характеризуется кривой, имеющей минимум, который соответствует грунтам, содержащим глинистые частицы в количестве 10—12%. Эти грунты относятся к оптимальным смесям и обладают максимальной плотностью. Небольшой предел прочности можно объяснить тем, что влага и глинистые частицы здесь концентрируются на стыках многочисленных песчаных частиц. Глинистые частицы имеются в сравнительно небольшом количестве и потому, оказываясь переувлажненными, играют роль смазки, что облегчает взаимоперемещения более крупных песчаных частиц. С повышением содержания в грунтах глинистых частиц они оказываются увлажненными уже в меньшей мере и потому сопротивляемость внешним нагрузкам возрастает. Оказалось, что влиянием на предел прочности минералогического состава глинистой фракции грунта можно пренебречь, а учитывать лишь гранулометрический состав, который в общем может быть охарактеризован содержанием в грунтах глинистой фракции.
Пределы прочности грунтов
Уменьшение влажности приводит к непрерывному росту предела прочности грунта, который характеризуется прогрессирующей кривой (см. рис. 57, а). Кривая зависимости предела прочности песка от его влажности имеет максимум и минимум (см. рис. 57, б). Максимум соответствует оптимальной или близкой к ней влажности, а минимум — весьма небольшому увлажнению.
Оказалось, что на пределы прочности грунтов влияет характер сложившейся структуры. Опыты, поставленные на малосвязных грунтах с содержанием глинистых частиц 6—12%, имеющих одинаковые плотности и влажности, показали, что в зависимости от условий формирования образцов прочность их может отличаться в 3—4 раза. По мере уплотнения предел прочности грунта возрастает и притом значительно (см. рис. 58). Так, предел прочности при максимальной стандартной плотности примерно в 2—2,5 раза выше значений, которые соответствуют грунтам с плотностью (0,80—0,90) δmax.
Пределы прочности грунтов
При упрочнении грунтов повторяющейся нагрузкой их пределы прочностей увеличиваются незначительно, однако при условии, что число приложений нагрузки не превышает 100—150 и при этом плотность грунтов практически не меняется. Так, при плотности связного грунта 0,95 δmax увеличение предела прочности зарегистрировано только у 35% образцов, причем оно составляло всего 10—20%. Однако Сидом и Ченом установлено, что после нескольких десятков тысяч приложений упрочняющей нагрузки предел прочности увеличивается на 35 и даже па 60%, причем такое упрочнение сохраняется лишь в случаях, когда полная деформация грунта не превышает определенных пределов,
В противном случае эффект упрочнения отсутствует. Таким образом, ввиду небольшого числа приложений нагрузки влиянием этого фактора на предел прочности грунта при рассмотрении процессов уплотнения грунтов можно пренебречь.
Зависимость предела прочности грунта от парам нагружения представлена на рис. 59. За единицу приняты диаметр самого малого из тех штампов, которыми испытывались грунты, и соответствующий ему предел прочности. С увеличением диаметра штампа предел прочности грунта возрастает, однако чем больше диаметр, тем меньше влияние на предел прочности грунта он оказывает.
Из графика рис. 59, б видно, что на пределы прочности грунта большое влияние оказывает скорость изменения напряженного состояния. Поэтому пределы прочности при трамбовании больше, чем при укатке. Этот график, как и предыдущие, построен в относительных единицах, причем за единицу приняты скорость изменения напряженного состояния, равная 0,1 кгс/см2с, и соответствующий ей предел прочности грунта.
Пределы прочности грунтов
Пределы прочностей грунтов, уплотненных различными машинами, даны в табл. 43. Эти значения относятся к грунтам оптимальной влажности, имеющим плотность 0,95 δmax. При плотности грунтов, равной 1,0 δmax, пределы прочности превышают приведенные в таблице значения в среднем в 1,6 раза при связных грунтах и в 1,3 раза — при несвязных. Для определения пределов прочностей грунтов, влажности которых отличаются от оптимальных, в значения, приведенные в табл. 44, следует вводить поправочные коэффициенты, которые можно находить, пользуясь рис. 57.
Пределы прочности грунтов


Источник: http://stroi-archive.ru/prochnost-dorog/61-predely-prochnosti-gruntov.html



Похожие новости


Сорт картофеля альвара фото описание
Смородина черная посадка осенняя
Какие посадить цветы для сада осенью
Комнатный цветок с пёстрыми листьями
На рынок садовод из егорьевска
Афоризмы про цветок


Предел прочности на грунт Предел прочности на грунт Предел прочности на грунт
Предел прочности на грунт


Предел прочности грунта на одноосное сжатие - это. Что такое
Определение показателей прочности и деформируемости грунтов


СЕЙЧАС ЧИТАЮТ