title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Уравнения состояния одномерного уплотнения скелета глинистых грунтов во времени

Уравнения состояния одномерного уплотнения скелета глинистых грунтов во времени

Как было сказано ранее, при уплотнении глинистой грунтовой массы обнаруживаются два предельных случая. В первом из них деформация грунта во времени обусловлена только фактором фильтрации (влияние ползучести скелета пренебрежимо мало), а во втором — ползучестью скелета, при пренебрежимо малом влиянии фактора фильтрации. Очевидно, что в первом случае решение задач уплотнения относится к области теории фильтрационной консолидации, во втором — теории ползучести твердого деформируемого пористого тела, а в промежуточном случае, когда указанные факторы действуют одновременно, — к области теории уплотнения водонасыщенной, ползучей земляной среды, впервые разработанной В.А. Флориным в 1953 г.. В последнем случае решение задачи уплотнения сводится к решению смешанной задачи теорий ползучести и фильтрации.
Для решения задач уплотнения водонасыщенных глинистых грунтов необходимо знать кроме фильтрационных свойств закономерности ползучести их скелета. С этой целью могут быть использованы рассмотренные ранее физические уравнения состояния различных теорий ползучести, разумеется, после экспериментального подтверждения их применимости к скелету глинистых грунтов. Отметим, что эти соотношения могут быть выражены через изменяемость коэффициента пористости грунта, характеризующую объемную деформацию скелета.
Ниже приводятся уравнения состояния одномерного уплотнения скелета глинистых грунтов, выраженные, следуя В.А. Флорину, через изменяемость коэффициента пористости, для теорий старения, упрочнения и наследственной ползучести стареющего материала.
Согласно теории старения (2.73) уравнение (3.6) одномерного уплотнения скелета глинистого грунта при нелинейной ползучести можно представить в следующем виде:

где Сc(t) и Ce(t) — меры компрессионной ползучести скелета и изменяемости коэффициента пористости во времени при о1 = 1; mс,о — коэффициент мгновенной сжимаемости скелета; Eс,0 — модуль компрессионной сжимаемости скелета; е0 — начальный коэффициент пористости грунта.
Соотношение (3.60) при теории упрочнения (2.98) записывается в таком виде:

Уравнения линейной (2.116) и нелинейной (2.132) теорий упругоползучего тела при одномерном уплотнении скелета глинистых грунтов соответственно записываются в виде соотношений (3.62) и (3.63):

где о1 — эффективное напряжение; be — изменяемость коэффициента пористости во времени при о1 = 1, т. е.

В соотношениях (3.60)—(3.65) первые члены правых частей представляют собой мгновенные деформации, а вторые — деформации ползучести скелета. Следовательно, здесь, как и в теории вторичной консолидации, принимается, что деформация скелета глинистого грунта в любой момент времени определяется суммой мгновенной и ползучей деформаций.
Отметим, что, если грунт не обладает свойством старения, т. е. изменяемостью реологических характеристик во времени вследствие протекания внутренних физико-химических процессов, входящие в (3.62)-(3.65) функции be(t,v) и Cе(t,v) должны быть заменены функциями bе(t—v) и Ce(t—v).

title-icon Подобные новости