title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Закономерности ползучести скелета глинистых грунтов при одновременном уплотнении

Закономерности ползучести скелета глинистых грунтов при одновременном уплотнении

Для построения теории ползучести какого-либо материала, обладающего свойством длительного деформирования, как известно, необходимо знать законы изменяемости ползучести во времени от действия единичной нагрузки, зависимости между напряжениями, мгновенными деформациями и деформациями ползучести. Когда материал обладает способностью изменять свои свойства по различным причинам, помимо изложенного следует также знать законы изменяемости модуля мгновенной деформации и ползучести в зависимости от изменяемости его состояния под действием различных факторов. Следовательно, чтобы построить теорию ползучести скелета глинистых грунтов для случая их одномерного уплотнения или же приспособить к ним разработанные для других материалов (бетона, металлов, пластмасс и др.) теории, должны быть экспериментально исследованы все перечисленные выше вопросы, математически интерпретированы результаты опытов и получены соотношения, связывающие между собой напряжения, деформации (мгновенные и ползучие) и время. Эти исследования должны завершаться проверкой теорий ползучести—проверкой справедливости применимости их для описания процесса длительного деформирования скелета глинистых грунтов.
Первые работы, посвященные вопросу длительного деформирования глинистых грунтов при одномерном уплотнении (без разделения причин на факторы фильтрации и ползучести скелета), как было сказано выше, выполнены Г.И. Покровским и К. Бюиссманом. Они теоретическим и экспериментальным методами получили логарифмические соотношения (2.63) и (2.64) для прогноза длительной деформации слоя грунта под действием заданной равномерно распределенной постоянной нагрузки. Результаты первых экспериментальных исследований ползучести скелета глинистых грунтов при одномерном уплотнении в современном их понимании опубликованы автором книги в 1954 г. В основу этих и всех впоследствии выполненных автором книги экспериментальных исследований ползучести скелета глинистых грунтов с целью ее учета в задачах уплотнения пористой, водонасыщенной, ползучей земляной среды положены наследственная теория ползучести стареющих и нестареющих материалов, теории старения и упрочнения, основные физические соотношения которых для случая одномерного уплотнения приведены ранее.

Для определения характеристик ползучести (в дальнейшем под этим термином будем понимать ползучесть скелета) глинистых грунтов при одномерном уплотнении, как и мгновенных деформаций, обычно применяется классический метод параллельного испытания нескольких образцов-близнецов под действием постоянных и различных по величине нагрузок, заимствованный из областей исследования ползучести бетона, металлов и других материалов. Основой для получения указанных выше характеристик ползучести служат семейства экспериментальных кривых ползучести (рис. 60). В целях проверки применимости к глинистым грунтам теорий ползучести образцы-близнецы испытывают также под действием ступенчато-возрастающей нагрузки. При этом выделение ползучести скелета из общего процесса длительно го уплотнения водонасыщенного грунта осуществляется рассмотренной выше методикой испытания образцов толщиной 2 см при двустороннем дренаже.
Методы изготовления, подготовки и схемы испытания образцов на компрессионную ползучесть, как и при определении мгновенных деформаций, обычные и подробно изложены ранее. Там же рассмотрены методы загружения образцов, а также вопросы определения их физических свойств до и после опыта, поэтому они здесь не будут повторно изложены. Отметим только, что деформации образцов фиксируют в момент приложения нагрузки t=0 для определения мгновенной деформации, а затем через 5, 10, 30 с, 1, 5, 15, 30 мин, 1, 2, 4, 6 ч и каждый день до полной или условно-полной стабилизации деформаций ползучести. Определенные из эксперимента данные о мгновенных и ползучих деформациях образцов-близнецов, как и результаты определения показателей физических свойств исследуемого грунта до и после опыта, записывают в один общий лабораторный журнал.
Абсолютные деформации компрессионной ползучести Аhcl вычисляют по разности полной Ahс и мгновенной Ahс,o абсолютных деформаций:

а относительную деформацию ползучести по соотношению

где h — начальная высота образца; Ahc,p — полная абсолютная деформация предварительного уплотнения.
По полученным данным строят семейства кривых ползучести и кривые зависимости напряжение — относительная компрессионная деформация ползучести (см. рис. 60).
Закономерности мгновенных компрессионных деформаций были обстоятельно рассмотрены ранее, в этой же главе мы познакомимся с результатами экспериментальных исследований закономерностей ползучести глинистых грунтов в зависимости от величины, скорости ступенчатого возрастания и длительности действия уплотняющей нагрузки.

title-icon Подобные новости