Właściwości mechaniczne gruntów, ROBOTY ZIEMNE
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ciwoś ci mechaniczne grunt ci mechaniczne gruntów • Ściśliwość • Wytrzymałość na ścinanie ciś liwo liwo ść ść grunt gruntów • definicja, podstawowe informacje o zjawisku, • podstawowe informacje z teorii sprężystości, • parametry ściśliwości, • laboratoryjne i polowe badania ściśliwości, • orientacyjne wartości modułów ściśliwości, • znaczenie ściśliwości w zagadnieniach inżynierii (po co jest to nam potrzebne?). 1 Właś ciwo Ś ci Ściśliwością gruntu nazywamy zdolność gruntu do zmniejszania swojej objętości pod wpływem obciążenia. W przypadku rozdrobnionych gruntów mineralnych zmniejszanie się objętości gruntu pod wpływem obciążenia jest wynikiem zmniejszania się objętości porów wskutek wzajemnego przesuwania się ziaren i cząstek gruntu. W procesie tym następuje wyciskanie wody i powietrza wypełniających pory gruntowe. Ściśliwość gruntu zależy głównie od składu granulometrycznego gruntu, porowatości, wilgotności, składu mineralnego (zwłaszcza frakcji iłowej). Miarą ściśliwości gruntu jest moduł ściśliwości , który jest w pewnym sensie odpowiednikiem modułu sprężystości ciał sprężystych. Grunt nie jest jednak ciałem w pełni sprężystym i odkształcenia zachodzące w nim pod wpływem przyłożonych obciążeń są sumą odkształceń sprężystych i trwałych, dlatego wykres ściśliwości nie pokrywa się z wykresem odprężenia. Jest wiele możliwości badania ściśliwości gruntu zarówno w terenie jak i w laboratorium. Badanie ściśliwości w laboratorium wykonuje się w aparacie zwanym edometrem , dlatego też parametr uzyskany w wyniku tego badania nazywa się edometrycznym modułem ściśliwości . Zależność między obciążeniem a odkształceniem jest funkcją wyższego rzędu, ilustracją której jest krzywa ściśliwości . Prawo Hooke’a(1660) i moduł Younge’a F s e s D L L L 1 Granica proporcjonalności s F s s HOOKE ROBERT (1635 -1703) –fizyk, biolog i matematyk angielski. YOUNGE THOMAS (1773 -1829) –fizyk, fizjolog i lekarz angielski 2 Krzywe odkształcalności przy ściskaniu „prostym” s e D h e s e t s s b D b/2 Ściskanie w warunkach możliwości bocznego odkształcenia próbki Ściskanie w warunkach niemożliwego bocznego odkształcenia próbki s s z D h s x s x s s z b D b/2 b Współczynnik odkształcenia bocznego (współczynnik Poissona) Współczynnik naprężenia bocznego Współczynnik rozporu bocznego Współczynnik parcia spoczynkowego e s n n = x K = x = e o s 1 - n z z 3 Schemat konstrukcji edometru Q s = 4 d Q p 2 Widok aparatu Obudowa Filtr górny Grunt d Odpływ wody Pierścień edometru Filtr dolny Edometr wielkowymiarowy 1 -rama 2 -filtr górny z płytą obciążającą 3 -cylinder z gruntem 4 -cylinder z wodą 5 -filtr dolny 6 -siłownik hydrauliczny 7 -czujnik przemieszczeń 8 -podnośnik łańcuchowy 9 - łańcuch 4 Krzywe konsolidacji Dwa sposoby przedstawienia krzywej konsolidacji 20.0 19.9 20.0 19.8 KRZYWA KONSOLIDACJI 50 - 100 kPa 19.9 19.7 19.8 KRZYWA KONSOLIDACJI 50 - 100 kPa 19.6 19.7 19.5 19.6 19.4 19.5 19.3 19.4 19.2 19.3 19.1 19.2 19.0 19.1 18.9 19.0 18.8 18.9 18.7 18.8 18.6 18.7 18.5 18.6 18.4 18.5 18.3 18.4 18.2 18.3 18.1 18.2 18.0 18.1 1 23 5 10 203050 100 200300500 1000 200030005000 10000 18.0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Czas [min] Czas [min] oś czasu w skali logarytmicznej o ś czasu w skali liniowej 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |