Способ определения деформационных характеристик слабых водонасыщенных грунтов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (29) (22) 495 А1 (S2) 4 E 02 2) 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ где 1; и l, коэффициенты пористости образцов грунта, отобранных с глубин соответственно Z; и 2;,; приращения коэффициh1, и61;» ента пористости грунта при разуплотнении после отбора его на глубинах соответственно Z u Z природные эффективные давления грунта в массиве на глубинах соответственно

Z; и Z,1O иQ ;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3740195/29-33 (22) 18.05.84 (46) 07 ° 12.87.. Бюл. 2(- 45 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (72) З.Г,Тер-Мартиросян, А. А.Рахманов и P.Ã.Ïîãîñÿí (53) 624.131,4.624.131.376(088.8) (56) Трофименков Ю.Г. и др.Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. — М.: Стройиздат, 1981, с. 113-119.

Цытович Н;А. Механика грунтов.

M. Высшая школа, 1979, с ° 28-33. (54)(») СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛАБЫХ ВОДОНАСЫ2ЦЕННЫХ ГРУНТОВ, включающий отбор образцов грунта с измерением глубины отбора, определение показателей физических свойств грунта, испытание образцов грунта под нагрузкой в ком- прессионном приборе с измерением их осадки, графическую обработку полученных результатов и определение коэффициента относительной сжимаемос ти грунта, отличающийся тем,что, с целью снижения трудоемкости испытаний и повышения точности определения. деформационных характеристик грунта, отбор образцов грунта осуществляют на разных глубинах, при этом измеряют высоту столба воды над поверхностью грунта, атмосферное давление воздуха и природное давление на глубине отбора образцов,при испытании образцов грунта под нагрузкой определяют модуль упругой деформации при рагрузке и величину объемной деформации разуплотнения грунта, а коэффициент m относительной сжимаемости грунта для заданного интервала глубин отбора образцов определяют по формуле ч (1+1, — 221;) (.;,Р - .- ) 95 2 мация — напряжения (,фиг, 2,кривые нагрузки 9 и разгрузки 10), из которого определяют величину модуля упругой деформации грунта при его разгрузке Ео.

Для определения деформационных характеристик грунтов необходимо определить величину коэффициента относительной сжимаемости m„ по следующей расчетной формуле:

m<

1+1

C е;. (3) 55 $cK

Гск (5 — tIcx +! (5) 1;=

45 (б) 1 13574

Изобретение относится к строительству и предназначено для оценки несущей способности грунтовых. основания зданий и сооружений, возводимых

5 преимущественно в водоемах (прибрежные шельфы морей и т.п.), Цель изобретения — снижение трудоемкости испытаний и повышение точности определения деформационных характеристик грунта.

На фиг. 1 дана расчетная схема для определения объемной деформации разуплотнения испытуемого грунта под водой; на фиг. 2 — график зависимости относительная деформация — напряжения;на фиг. 3 — графики зависимости коэффициент пористости — природное давление, коэффициент пористости — глубина отбора образца грунта и природное давление — глубина отбора образца грунта.

Способ реализуют следующим образом.

Из массива грунта 1, находящего- 25 ся под слоем воды 2,с глубин Z; и

Z; отбирают пробы 3 и 4 грунта, на которые под водой действуют напряжения 5 и б. В атмосферном воздухе образцы 3 и 4 грунта имеют новые разуплотненные состояния 7 и 8.При отборе образцов грунта измеряют глубину их отбора Z; e Z;+, высоту столба воды Ь, над поверхностью массива грунта 2, атмосферное давление воздуха Р,„ и объемную массу воды ® . При отборе образцов грунта инструментально измеряют природное эффективное давление G; и о;+, в массиве грунта на глубинах

После отбора образцов грунта в лабораторных условиях определяют следующие показатели физических свойств грунта: удельную массу и з и ", объемную массу „ и ристость n, и и, и степень водонасыщенс+! ности грунта I< и I . Затем образцы грунта помещают в компрессионный прибор и прикладывают нагрузку стуЫ пенями, например 0,5; 1,0 и 2,0кгс/см после чего производят разгрузку образца грунта до полной стабилизации его деформаций.

По полученным данным строят графики зависимости относительная дефоргде m, — коэффициент сжимаемости грунта;

1 — начальный коэффициент порис0 тости грунта.

Для образцов 3 и 4 грунта,отобранных с глубин Z, и Z, „,средний коэффициент сжимаемости грунта и начальный коэффициент пористости грунта определяют по расчетной формуле

После преобразований получаем формулу для расчета коэффициента относительной сжимаемости

Для образцов 3 и 4 грунта, отобранных с глубин Z и Z,, коэффициент пористости грунта определяют по расчетным формулам

Для оценки влияния внешних и внутренних факторов на образцы грунта . величины приращения коэффициентов пористости грунта при разуплотнении (в состояниях 7 и 8 на фиг. 1) после их отбора на глубинах Z, и

Z,„ определяют по расчетным формулам

1357495

1;I. w h + Z + 1ееа ;3

Ь1 и;Ер Р,„- (ho + 2;)+ Z, у + " ",, + (y(a, + z) +у г) (z)

1-2, W о — коэффициент относительной поперечной деформации грунта, аналогичной коэффициенту Пуассона; где р, ((hо + Z;) + ) в39 2;; (9 ) (10) I

Ф . 36

E — объемные веса образцов азЬ грунта во взвешенном состоянии,отобранных с глубины соответственно Z и

1 °

Величину природного эффективного давления (7; и 6 ; в массиве грунЪФ та определяют инструментально посредством зондов или по расчетным формулам

По результатам полевых и лабораторных измерений характеристик грунтов и по расчетным показателям строят графики зависимости коэффициент пористости — глубина отбора 11,эффективное природное давление грунта15 глубина отбора 12 и коэффициент пористости — эффективное природное давление 13 {фиг. 3). График !3 позволяет определить деформационные характеристики слабых водонасыщенных

20 грунтов на любой глубине их отбора.

Следовательно, по известным расчетным формулам можно определить модуль общей деформации грунта и осадки заданного слоя грунта по

25 расчетной формуле для всех действующих нагрузок.

Использование предлагаемого способа при проектировании сооружений на

30 континентальных шельфах морей и океанов,а также на реках позволит сократить продолжительность проектноизыскательских работ и сэкономить значительное количество материальных и трудовых ресурсов за счет ограниЗ5 ченного количества отбора образцов грунта и их испытания в лабораторных условиях, а также повысить точность определения величин характеристик грунта за счет учета внутренних и

40 внешних факторов, влияющих на испытуемые образцы.

1357495 иг. фиг.1

>пррр

Составитель Г.Мартынова

Редактор А.Козориз Техред А.Кравчук

°

Корректор И.Муска Заказ 5974/27 Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4