1400
.pdf(V.5)
где hv— мощность отдельных слоев мерзлого грунта; Et — модуль нормальной упругости для отдельных слоев мерзлой толщи
грунтов.
Если вычислить Ет, например по схеме II. (для призмы мерзло го песка с прослойком в 1 см мерзлой глины при а=2 кГ/см2 и 0= = —1,7° С) по формуле (V.5):
Ет = ------- --------- ^ 3 0 300 |
кГ1см2 |
|
|
9 |
1 |
|
|
40 700 + |
8900 |
|
|
и сравнить с экспериментально найденной величиной |
£ ц= |
||
= 30100 кГ/см2 (см. табл. 30), то увидим, |
что они имеют |
весьма |
|
близкие значения. |
|
|
|
Рис. 98. Схемы (I, II и III) расположения сплошных прослоек льда в призмах мерзлого песка (серия 2-я)
Точно так же вычисление среднего модуля упругости Ет для других схем напластований мерзлых грунтов (в случае одномерной задачи) по формуле (V.5) дает результаты, достаточно близкие к экспериментальным.
Отметим, что применение других зависимостей для вычисления среднего модуля нормальной упругости для слоистых напластова ний грунтов при сплошной равномерно распределенной нагрузке, например, формул приведения отдельных слоев к толщине «эффек тивного слоя», применяемых в дорожном деле, дает значительно худшие (несопоставимые с экспериментом) результаты.
2. Схемы (I, II, III) образцов 2-й серии опытов по определению модуля нормальной упругости мерзлого песка со сплошными про слойками чистого льда, показаны на рис. 98.
Кроме того, в этой же серии опытов производились многочис ленные определения модуля нормальной упругости чистого льда при сжатии перпендикулярно поверхности замерзания и температу ре образцов льда 0= —1,5 и 0= —5,0°С. В этой серии опытов было произведено около 300 определений модуля нормальной упругости мерзлого песка с прослойками льда и только чистого льда; при этом определялась также и величина установившейся скорости от
носительных деформаций как средняя из большого числа (около |
|
30) отдельных измерений. |
|
Было получено, например, что для образцов мерзлого песка с |
|
прослойкой льда в 10 мм (схема I, рис. 98) при 0 = —1,5°С и <т= |
|
= 3 кГ/см2 |
средняя установившаяся скорость деформаций е= |
= 0,0000054 |
l/мин, а при той же температуре, но при <т=4 кГ/см2, |
е = 0,0000144 |
1 /мин; тогда как для образцов по схеме III (с двумя |
прослойками льда в 5 и 25 мм) найдено, что при 0= — 1,5°С и сг= = 2 кГ/см2 е=0,0000065 1/мин, а при сг=3 кГ/см2 и той же темпе
ратуре 6= 0,0000155 1/мин.
Приведенные данные показывают, что развитие пластических деформаций слоистых мерзлых грунтов почти целиком зависит от
мощности ледяных включений.
Обобщенные (средние) результаты определения модуля нор мальной упругости для мерзлого песка, льда и мерзлого песка с ледяными прослойками приведены в табл. 31.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 31 |
|
|
Результаты опы тов по |
определению |
м одуля |
|
|||
нормальной упругости ( Е к Г / с м 2) слоисты х |
мерзлы х грунтов |
|
|||||
|
|
(серия 2 -я ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Модуль упругости /*, |
к Г \ с м г |
|
||
Температура |
Сжимающие |
|
песок с ледяными прослойками |
|
|||
0 С |
напряжения |
однородный |
|
|
|
|
|
о, к Г 1см* |
|
|
|
|
|
||
|
мерзлый песок |
схема I |
схема 11 |
схема III |
Л с д |
||
|
|
|
|
||||
—1,5 |
1 |
39 500 |
34 500 |
32 600 |
31300 |
37 000 |
|
— 1,5 |
2 |
32 000 |
— |
29 000 |
28 600 |
24500 |
|
- 5 , 0 |
1 |
120 000 |
111 000 |
92 800 |
74200 |
45 500 |
|
- 5 , 0 |
2 |
110 000 |
89 000 |
70 000 |
65 000 |
34 000 |
Отметим, что если сравнить экспериментально найденные сред ние значения величин модуля нормальной упругости слоистых мерзлых грунтов с результатами вычислений их по величинам мо дулей нормальной упругости отдельных слоев мерзлого песка и льда по формуле (V.5), то получим отклонение вычисленных вели чин от найденных опытом от 1 до 2,5%, что показывает на практи ческую применимость выражения (V.5).
3. Схемы 3-й серии опытов с мерзлыми грунтами по исследова нию упругих деформаций мерзлых грунтов (однородных и слоис тых) при вдавливании (действии местной нагрузки) показаны на
рис. 99, при этом опыты 1—3 были поставлены с однородными мерз лыми грунтами (песком, глиной и льдом), а 4 и 5 со слоистыми напластованиями мерзлых грунтов: опыт 4 (мерзлый песок с Wc = = 23,5% со слоем сплошного льда толщиной 10 мм на глубине, рав ной половине ширины квадратного жесткого штампа, т. е. на глу бине 25л<.ипри 0 = —1,8<и 0= —1,6° С) и опыт 5 с двухслойным мерз
лым грунтом |
(верхний слой — мерзлый песок с |
1^с = 25,1% |
тол |
щиной, равной половине ширины штампа, и |
нижний слой — |
||
мерзлая глина |
с влажностью И^с = 53,8% при |
температуре |
0= |
= — 1,2° С).
Упругие деформации мерзлой толщи грунтов под действием ме стной нагрузки определялись при напряжении на грунт от 4 до 50 кГ/см2.
Рис. 99. Схемы опытов по определению упругих свойств мерзлых грунтов при испытании на вдавливание (серия 3-я)
Анализ экспериментальных данных показал, что для мерзлых грунтов при давлениях, по крайней мере до 10 кГ/см2, и температу ре порядка —1°С зависимость между давлением и упругой дефор мацией в случае действия местной нагрузки с полным обоснова нием может приниматься линейной.
Опыты этой серии также позволили экспериментально прове рить применимость к мерзлым и вечномерзлым грунтам (для вы числения среднего модуля слоистой толщи мерзлых грунтов и ве личины их упругих деформаций при действии местной нагрузки) метода эквивалентного слоя Н. А. Цытовича (впервые предложен ного автором в 1934 г. и значительно развитого в последующие годы) *.
Приравнивая величину упругой деформации мерзлого грунта со средним модулем нормальной упругости Епг упругой деформации полупространства под действием местной нагрузки (по формуле Буссинеска — Шлейхера), получим выражение для упругого экви валентного слоя (h3)y:
____________ |
(А,)у = |
(1 |
|
|
(V.6) |
* Н. А. Ц ы т о в и ч . |
Расчет |
осадок |
фундаментов, как |
функции |
времени, |
свойств грунта и размеров фундаментов. Изд. ЛИСИ, 1934, |
а также |
см. снос |
|||
ки на стр. 26; 42 и Н. А. |
Ц ы т о в и ч , И. |
И. Ч е р к а с о в . |
Определение коэф |
фициента сжимаемости грунтов по результатам вдавливания штампов. «Основа ние, фундаменты и механика грунтов», 1970. № 6.
где ц, — коэффициент Пуассона; со — коэффициент формы и жест кости штампа (фундамента) *; F — площадь подошвы штампа.
Если, например, для толщи мерзлых грунтов принять значения коэффициента Пуассона ц,= 0,3 и величину со как для средней осад ки жесткого штампа, то будем иметь:
(А.)у= 0 ,86456, (V.7)
где b — ширина штампа.
Для определения модуля нормальной упругости слоистой тол щи мерзлых грунтов Ет на всю глубину активной зоны сжатия, максимальное значение которой, как показано ранее автором **, в случае действия местной нагрузки равно удвоенной мощности экви валентного слоя, т. е. (2/гэ)у, приравняем упругую деформацию все го массива (равновеликую упругой деформации эквивалентного слоя) сумме упругих деформаций отдельных слоев до глубины (2/*э)у, причем при вычислении Ет будем принимать уменьшение давлений с глубиной по эквивалентной эпюре***,*т. е. приближен
но пропорциональными вели чин е-^-— (где z* — расстояние от се-
(2Л э)у |
|
редины рассматриваемого слоя до глубины (2ЛЭ)У). |
вычисления |
В результате получим следующее выражение для |
|
среднего модуля упругости слоистой толщи мерзлых грунтов: |
|
2 (Аз)у |
(V.8) |
Ет |
Проверим применимость полученной зависимости для определе ния упругих деформаций слоистой толщи мерзлых грунтов при дей ствии местной нагрузки, например для условий опыта 4 и 5 (рис. 99).
В результате непосредственных измерений было получено, что
при температуре 0 = —1,7°С |
и напряжении а= 6 |
кГ/см2 |
модуль |
||||
упругости мерзлого |
песка |
равен £п = 21 600 кГ/см2, а |
модуль |
||||
упругости льда Ел =12 |
500 кГ/см2. |
при |
действии нагрузки р = |
||||
Для условий опыта 4 (рис. |
100) |
||||||
= 6 кГ/см2 на штамп |
размером |
5x5 |
см |
(что для |
очень вязких и |
прочных тел, какими являются мерзлые грунты, дает вполне досто верные результаты) было получено, что величина деформации слоистой толщи мерзлых грунтов при действии нагрузки на штамп равна **:‘ '*
опыты s y = 0,013 л ш = 0 ,00130 см.
*См. сноску на стр. 202.
**См. сноску на стр. 127.
***См. там же.
****Подробные таблицы результатов опытов по изучению упругих деформа ций толщи мерзлых грунтов при действии местной нагрузки приведены в работах
Н.А. Ц ы т о в и ч а (см. сноски на стр. 26 и 42).
Определим расчетом для условий опыта 4 величину упругих де формаций мерзлой толщи грунтов.
Имеем: (Лэ)у =0,8645-6=4,32 |
см |
и 2(ЛЭ) у=8,64 с м, а по схеме напластований |
||||||
(опыт 4) находим: /ч=2,5 |
см |
й Zi=7,39 |
см |
(мерзлый песок); /i2= l,0 см и |
z2= |
|||
=5,64 см (лед) и Л3=5,14 |
см |
и z3=2,57 |
см |
(подстилающая толща |
мерзлого |
пе |
||
ска). Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (&,)» |
___________2(4,32)2__________ |
к Г 1 с м 2 . |
|
|||||
Ещ |
7,39-2,5 |
5,64-1 |
19 600 |
|
||||
2,57-5,14 |
|
|
||||||
|
21 600 |
+ |
12 500 |
+ 21 600 |
|
|
Величину упругой осадки определяем по известной формуле Буссинеска — Шлейхера:
(1 — I*2) top |
F |
0 ,9 0,95-6-5 |
расч S y |
|
= 0,00132 с м . |
|
|
19 600 |
Рис. 100. Схемы действия местной нагрузки к расчету среднего модуля упругости слоистой толщи мерзлых грунтов
Найденная расчетная величина упругой деформации |
(0,00132 см) |
весьма |
||||||||
близка к полученной в результате непосредственных опытов |
(0,00130 см). |
|
||||||||
Для условий опыта |
|
5 (см. рис. 100), который был проведен |
при температуре |
|||||||
0 = —2,Г С (ранее было |
получено |
при |
этой |
температуре |
для |
мерзлого |
песка |
|||
£ п=22 600 к Г / см 2 и для |
|
мерзлой |
глины £ гл = 8800 к Г / с м 2) средний модуль |
упру |
||||||
гости слоистой толщи мерзлых грунтов до глубины |
2-(/гэ) у при |
ц=0,3 и Ь = 5 см |
||||||||
будет равен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ещ |
|
2-(4,32)2 |
= 12 300 K r j c M l . |
|
|
|||||
7,34-2,5 |
|
|
|
|
||||||
|
|
3,07-6,14 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
22 600 |
+ |
8800 |
|
|
|
|
|
|
Тогда величина упругой деформации |
мерзлого |
грунта |
под |
штампом |
будет |
|||||
равна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расч s y = |
|
0 9-0 95-6-5 |
|
с м |
= 0,021 |
м м , |
|
|
||
|
|
|
^ 0 ,0 0 2 1 |
|
|
что весьма близко к найденной опытом величине — опытн. sv= 0,022 мм.
Таким образом, формула (V.8) дает средние значения модуля упругости слоистой толщи мерзлых грунтов с точностью, достаточ ной для практических расчетов.
Полученные данные о величине модуля нормальной упругости и коэффициенте Пуассона мерзлых грунтов могут быть с успехом
использованы при сейсмической и ультразвуковой инженерно-гео логической разведке условий залегания вечномерзлых толщ грун тов, а также при расчете сооружений и их фундаментов на дина мические воздействия (импульсы большой силы, строительные и другие взрывы, сейсмические удары, вибрации неуравновешенных машин и пр.). Кроме того, знание упругих постоянных мерзлых и вечномерзлых грунтов (Е и ц) позволяет обоснованно рассчитывать (проектировать) и гибкие фундаменты как балки и плиты на упру гом полупространстве и по теории «местного упругого основания».
В последнем случае коэффициент местного (равномерного) уп ругого сжатия мерзлых грунтов может быть определен по следую щей зависимости, вытекающей из уравнения осадок Буссинеска — Шлейхера *:
cz= -------£2 — — |
(V.9) |
(1 — |
|
Как показывают последние исследования |
автора, формула |
(V.9) применима лишь для не очень больших площадей подошвы фундаментов (примерно до 50 м2). При больших площадях F не обходимо учитывать уменьшение сжимаемости грунтов с увеличе нием глубины.
§ 4. Деформации уплотнения мерзлых грунтов
Среди инженеров до сих пор распространено мнение, что мерз лые грунты при отрицательной их температуре и давлениях, имею щих место в основаниях сооружений, следует рассматривать как тела, практически несжимаемые. Однако это положение прибли женно соответствует лишь низкотемпературным мерзлым грунтам. Для грунтов же высокотемпературных (при температуре их, близ кой к 0° и не ниже границы значительных фазовых превращений воды в лед) оно будет неверно.
Как показано еще в 1953 г. в опытах С. С. Вялова ** и незави симо— в опытах Н. А. Цытовича***, высокотемпературные мерз лые грунты обладают довольно значительной сжимаемостью (уплотняемостью) под нагрузкой, с чем необходимо считаться при возведении сооружений на высокотемпературных вечномерзлых грунтах при сохранении их отрицательной температуры. Большие исследования сжимаемости мерзлых и вечномерзлых грунтов бы
ли выполнены под руководством |
автора А. Г Бродской ****. |
|
|||||||
* Н. |
А. |
Ц ы т о в и ч. |
К вопросу |
о |
коэффициенте |
упругого |
сжатия |
грун |
|
тов. Бюлл. ЛИС, 1932, № 46. |
|
|
научно-исследовательской станции за |
||||||
** С. |
С. |
В я л о в . Отчет Игарской |
|||||||
1953 г. Институт Мерзлотоведения АН СССР. |
(компрессии) мерзлых грунтов. От |
||||||||
*** Н. А. Ц ы т о в и ч. О сжимаемости |
|||||||||
чет по Институту Мерзлотоведения АН СССР, |
1953, а также см. сноску на стр. 147. |
||||||||
**** д |
р |
Б р о д с к а я . |
Сжимаемость |
мерзлых |
грунтов. |
Изд-во |
АН |
||
СССР, 1962. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно новейшим данным, уплотнение (изменение пористо сти) высокотемпературных мерзлых грунтов является весьма слож ным физико-механическим процессом, обусловленным деформиру емостью и перемещениями всех компонентов: газообразных, жид ких (незамерзшей воды), пластично-вязких (льда) и твердых
(минеральных частиц).
Газообразная составляющая (замкнутые пузырьки воздуха и пара) при ненарушенных структурных связях в значительной сте пени обусловливает упругость мерзлых грунтов, а после разруше ния под нагрузкой агрегатов минеральных частиц, защемляющих газы, — неупругие, быстро протекающие изменения объема грунта с выдавливанием газообразной составляющей.
Незамерзшая вода, как содержащаяся в мерзлых грунтах до их нагружения, так и образующаяся в точках контакта минераль ных частиц, медленно выдавливается из пор мерзлых грунтов, обусловливая их сжимаемость, что однозначно вытекает и из ре зультатов опытов А. Г. Бродской по определению изменений сум марной влажности (ее уменьшения) в образцах мерзлых грунтов после их компрессионного сжатия.
Лед под влиянием давлений, возникающих в точках контакта минеральных частиц, частично тает и, перемещаясь в менее на пряженные микро- и макрозоны, вновь замерзает, что также обу словливает уплотнение мерзлых грунтов. Кроме того, при компрес сии льда происходит перестройка его «структуры (в более мелко зернистую) с оплавлением острых граней кристаллов льда (что установлено непосредственными кристалло-оптическими исследо ваниями) и значительные по величине пластично-вязкие течения кристаллов льда и их агрегатов.
Твердые минеральные частицы при достижении в агрегатах сдвигающих на«пряжений, больших некоторой критической величи ны, имеют сдвиговые перемещения, которые изменяют строение (текстуру) мерзлых грунтов, обусловливая более компактную упа ковку отдельных частиц и их агрегатов, что также обусловливает общее уплотнение мерзлых грунтов под нагрузкой при неизменной их отрицательной температуре.
Главнейшими причинами уплотнения мерзлых грунтов под на грузкой следует считать перемещения структурных элементов мерзлых грунтов и нарушения равновесного состояния между не замерзшей водой и норовым льдом.
Деформируемость замкнутых газообразных включений мерзло го грунта и упругость всех других его компонентов обусловливают величину мгновенных деформаций мерзлого грунта.
Деформации, вызываемые перемещениями незамерзшей воды (как содержащейся в мерзлых грунтах до нагрузки, так и образу ющейся при таянии льда в точках контакта частиц при нагрузке), обусловливают фильтрационно-миграционную часть деформации уплотнения мерзлых грунтов; при этом, как показывают соответ ствующие расчеты, изменение пористости мерзлых грунтов вслед ствие таяния льда в точках контакта составляет не более 1/3 от
всей деформации уплотнения, а остальное приходится на дефор мацию затухающей ползучести (или вторичной консолидации), обусловленной необратимыми сдвигами частиц и их агрегатов. Ес ли, например, принять по опытам Хекстра* увеличение содержа ния незамерзшей воды при увеличении внешнего давления на 100 кГ/см2 равным Д№„=0,07 или на 1 кГ/см2 ДИ7и=0,0007, то по лучим:
при р= 1 кГ/см2 изменение пористости мерзлого грунта за счет выдавливания воды, образовавшейся при таянии льда в точках
контакта, |
будет равно Де=уУдДИ7н= 2,78-0,0007«0,00195; |
|
||||||||
при р = 2 кГ/см2 соответственно |
Де=0,0039; |
|
|
|||||||
при |
р = 8 кГ/см2 Де= |
|
|
|
|
|||||
0,0156, |
|
что |
составляет |
|
|
|
|
|||
примерно |
одну |
треть |
от |
|
|
|
|
|||
величины |
изменения |
ко |
|
|
|
|
||||
эффициента |
пористости, |
|
|
|
|
|||||
полученной |
эксперимен |
|
|
|
|
|||||
тально для суглинка мас |
|
|
|
|
||||||
сивной |
текстуры **. |
На |
|
|
|
|
||||
пример, |
|
при |
U7C= 31,6 %, |
|
|
|
|
|||
0= —0,4° С и р = 1 кГ/см2 |
|
|
|
|
||||||
получено |
Дб1 = 0,007; |
при |
|
|
|
|
||||
/7 = 2 кГ/см2 для |
того же |
|
|
рчкГ/см2 |
||||||
образца |
|
мерзлого грунта |
|
|
|
|
||||
Дег= 0,0150 |
и |
при |
/7 = |
Рис. |
101. Компрессионная |
кривая |
для |
|||
= 8 |
кГ/см2 |
Дее=0,0420, |
сильнольдистых мерзлых |
грунтов |
|
|||||
что |
подтверждает выска |
|
|
|
|
|||||
занное |
выше |
положение. |
|
|
|
имеет |
||||
Отметим, |
что |
фильтрационно-миграционная деформация |
место преимущественно в начальный период после загружения грунта и с течением времени составляет все меньшую часть от сум марной деформации уплотнения мерзлых грунтов.
Метод прогноза изменений во времени (аналитический расчет) фильтрационно-миграционной консолидации мерзлых грунтов в на стоящее время еще не разработан и при прогнозе осадок соору жений на высокотемпературных мерзлых грунтах приходится ог раничиваться лишь определением суммарной осадки уплотнения (консолидации), не разделяя ее на фильтрационно-миграционную (первичную) консолидацию и затухающую ползучесть (вторичную консолидацию), а протекание осадок мерзлых грунтов во времени, лишь начиная с некоторого промежутка от начала загружения, рассматривать как процесс затухающей ползучести, что будет из ложено в следующем параграфе.
В общем случае, компрессионная кривая (кривая уплотнения) мерзлых грунтов при сохранении их отрицательной температуры
имеют вид, показанный на рис. 101.
*См. главу 1, § 6.
См. сноску **** на стр. 205, табл. 8, опыт. 4.
На компрессионной кривой мерзлого грунта можно различать три основных участка aoi; aia2 и a2aз (рис. 101). Участок aai (до точки ai), отвечающий первому максимуму компрессионной кри вой, характеризует упругую и структурно-обратимую деформации мерзлого грунта при компрессии (без нарушения структурных связей). Скорость деформирования в этом диапазоне давлений весьма велика и практически может приниматься мгновенной. Ве личина давления, соответствующая точке а\, близка к структурной прочности мерзлого грунта, превосходя которую лишь начинается уплотнение (необратимое уменьшение пористости) грунта. При ма лых напряжениях (около 0,5—1 кГ/см2) структурно-обратимые де
формации (по А. Г. Бродской) |
могут составлять 100% от полной |
|
деформации, при средних же давлениях |
(порядка 4—10 кГ/см2) |
|
и не очень низкой температуре |
(порядка |
до —4° С) упругие и |
структурно-обратимые деформации, как показали соответствую щие опыты, составляют от 10 до 30% от полной деформации.
Участок aia2 компрессионной кривой характеризует структур но-необратимые деформации мерзлого грунта при компрессии, ве личина которых составляет от 70 до 90% от полной деформации. Эти деформации обусловлены, главным образом, необратимыми сдвигами частиц и их агрегатов (ползучестью скелета мерзлого грунта и льда) и достигают наибольшей величины при давлении, соответствующем точке перегиба кривой aia2, причем для некото рых мерзлых грунтов значительная величина структурно-необра тимых деформаций (по И. В. Бойко) наблюдается еще при давле ниях в 200 кГ/см2.
Далее, участок кривой a2a3, который не всегда может быть до стигнут при средней величине внешних давлений, характеризует упрочнение мерзлых грунтов, главным образом, вследствие увели чения электромолекулярных связей между частицами мерзлых грунтов при сближении расстояния между ними.
Как отмечалось ранее, при прогнозе осадок фундаментов, воз водимых на вечномерзлых грунтах при сохранении их отрицатель ной температуры, в настоящее время ограничиваются определени ем лишь суммарной (стабилизированной) осадки уплотнения по величине суммарного коэффициента относительной сжимаемости мерзлых грунтов, заданной внешней нагрузке и мощности актив ной зоны сжатия, не разделяя деформации уплотнения мерзлых грунтов на фильтрационно-миграционные и деформации ползу чести.
Величина суммарного коэффициента относительной сжимаемо
сти мерзлых грунтов (которую обозначим через |
a?) определяется |
|
в опытах на компрессию мерзлых грунтов |
(в |
нетеплопроводных |
одометрах) или вычисляется по результатам |
полевых испытаний |
мерзлых грунтов пробной нагрузкой с помощью холодных штам пов
См. сноску на стр. 182.
В первом случае величина суммарного коэффициента относи тельной сжимаемости определяется выражением
|
2 |
|
|
(V.10) |
|
а$: |
hp |
|
|
|
|
|
|
|
где sm — стабилизированная осадка слоя грунта |
при |
сохранении |
||
его отрицательной температуры; |
h — толщина слоя грунта в одо |
|||
метре-, р —величина действующего давления. |
|
по форму |
||
|
Во втором случае (при пробной нагрузке штампом) |
|||
ле теории линейно-деформируемых тел будем иметь |
|
|||
|
S |
i- > |
|
(v -п ) |
|
CLо : |
|
||
где |
р — коэффициент, характеризующий боковое расширение грун |
|||
та, |
равный, как известно из общей механики |
грунтов, р= [1 — |
№I
——— ; (х0—коэффициент относительной поперечной деформации,
1 1*о I
аналогичный коэффициенту Пуассона для упругого состояния твердых тел; для твердомерзлых грунтов можно принимать |л0« ~0,1 -т-0,2; для пластично-мерзлых ро~0,Зч-0,4; Е0— модуль об щей деформации мерзлого .грунта, определяемый по результатам
пробной нагрузки по формуле |
|
О пА |
|
|||
|
£'о= 0)(1— |
(V.12) |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 32 |
|
Значения суммарного коэффициента относительной сжимаемости |
||||||
|
для мерзлых грунтов а 0 |
|
||||
|
Физические свойства |
Суммар |
|
|||
|
|
|
|
ный коэф |
|
|
|
|
|
|
фициент |
|
|
|
|
влаж |
тем |
относи |
Условия испытания |
|
Грунт |
|
тельной |
||||
Объемный |
пера |
(F, м г\ р , к Г ’см*) |
||||
|
ность |
сжимае- |
||||
|
вес т. F1см3 |
WCt % |
тура |
Е |
|
|
|
|
|
0°С |
мости o Q, |
|
см-!кГ
Песок * |
мелкозерни |
Песок |
|
стый ** |
. . . |
Супесь |
средняя ** . |
То же **
|
» |
Суглинок |
|
То |
же * |
Пылеватая *** су |
|
песь |
. |
То же ***
1,99 |
13,20 |
—0,5 |
0,0010 |
Опыты на |
компрес |
|
2,10 |
31,9 |
- |
2,0 |
0,0002 |
сию |
р=8 |
F**** = 0,49; |
||||||
2,11 |
43 |
- |
2,2 |
0,0014 |
F= 0,49; р = 8 |
|
_ |
24,30 |
- |
1,0 |
0,0011 |
F= 1; р= 8 |
|
24,30 |
—1,0 |
0,0017 |
F=0,5; р=8 |
|
||
1,-34—2,28 |
46 |
- |
2,0 |
0,0020 |
Р = 0,98; р= 8 |
компрес |
1,88 |
39,8 |
- |
1,0 |
0,0032 |
Опыты на |
|
2,00 |
28,35 |
—3,0 |
0,0139 |
сию |
|
|
F= 0,5; р=3,75 |
||||||
2,00 |
28,35 |
—1,0 |
0,0231 |
F = 0,5; р=2,5 |
|
*Н А. ТТытович. О сжимаемости (компрессии) мерзлых грунтов.
**Вычислено по данным пробных нагрузок и опытных полевых испытаний, проведен
ных Г Н Максимовым и Л. П. Гавелисом по предложению Г. Я. Шамшура, 1952-1954.
**’* с ; с вялов. Длительная прочность мерзлых грунтов и допускаемые на них давле
ния. Сб. № 1 ЦНИМС. Изд. АН СССР, 1954.
****_площадь подошвы испытательного штампа.