Способ определения деформационных характеристик слабых водонасыщенных грунтов Советский патент 1987 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству и предназначено для оценки не- cs/щей способности грунтовых, основания зданий и сооружений, возводимых 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 обра- зом.

Из массива грунта 1, находящегося под слоем воды 2,с глубин Zj и Z отбирают пробы 3 и 4 грунта, на которые под водой действуют напря жения 5 и 6. В атмосферном воздухе образцы 3 и 4 грунта имеют новые разуплотненные состояния 7 и 8.При отборе образцов грунта измеряют глубину их отбора Z- и Z , высоту столба воды hjj над поверхностью массива грунта 2,. атмосферное давление воздуха Рд и объемную массу воды )f . При отборе образцов грунта инструментально измеряют природное эффективное давление С - и I- Ф о ;, в массиве грунта на глубинах

Z; И Z;, .

После отбора образцов грунта в лабораторных условиях определяют следующие показатели физических

свойств грунта: удельную массу

и Уз 5 5 ; объемную массу JCK

Jf 141

О ск

влажность W ; и W ;4i

ристостьп ; ип,%,и степень водонасьщен- ности грунта l И I vv Затем образцы грунта помещают в компрессионный прибор и прикладьшают нагрузку ступенями, 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 деформация - напряжения (.фйг 2,кривые нагрузки 9 и разгрузки 10), из которого определяют величину модуля упругой деформации грунта при его разгрузке Ер.

Для определения деформационных характеристик грунтов необходимо определить величину коэффициента

относительной сжимаемости т.. по

расчетной формуле:

го о

т,

1+1,

(1)

где тПц - коэ4)фициен г сжимаемости грунта;

начальный коэффициент порис тости грунта.

образцов 3 и 4 грунта,отоб1

с глубин Z; и Z;., , сред кий

Для

ранных

коэффициент сжимаемости грунта и начальный коэффициент пористости грунта определяют по расчетной формуле

т„

30

После преобразований получаем формулу для расчета коэффициента относительной сжимаемости

т., -

- (1; - ul;)-(l;., - )

(1+1; -Л1;)(СГ,

(4)

Для образцов 3 и 4 грунта, отоб

ранных с глубин Z; и Z

1-и

коэффициент пористости грунта определяют по расчетным формулам

1 -

i

у; -Гс

CIC

(5)

(6)

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

Л1; 1: С У w (h о -ь Z;) + У Z; 1

nsEp. Р -

1357495

1-2

ОТМ

(U.

t-l 1

rw().yj,,,.2; . . ,. .,j

W

ilj

п;Ер

i УУУ (о Z;til У&зб ) J

1-2

р.

атм

+ Zjt, )+ УёУб Z. fy fj, /и . 7, ) + v .7.

рр:; + ,ti + |вэб

где « - коэффициент относительной поперечной деформации грунта, аналогичной коэффициенту Пуассона;

объемные веса образцов грунта во взвешенном состоянии, отобранных с глу- бины соответственно Z ; и

Z

iti

Величину природного эффективного давления G и б в массиве грунта определяют инструментально посредством зондов или по расчетным формулам

Cf |fwCh,z;) jU-Z;; (9)

э

. ywCh,-b Z;,. yr«-Z.4,j

По результатам полевых и лабора- торшьгх измерений характеристик грунтов- и по расчетным показателям строят графики зависимости коэффициент пористости - глубина отбора 11,эффективное природное давление грунта1357495

(8;

глубина отбора 12 и коэффициент пористости - эффективное природное давление 13 (фиг. 3). График 13 позволяет определить деформационные характеристики слабых водонасыщенных грунтов на любой глубине их отбора. Следовательно, по известным расчетным формулам можно определить модуль общей деформации грунта и осадки заданного слоя грунта по расчетной формуле для всех действующих нагрузок.

Использование предлагаемого способа при проектировании сооружений на континентальных шельфах морей и океанов,а также на реках позволит сократить продолжительность проектно- изыскательйсих работ и сэкономить значительное количество материальных и трудовых ресурсов за счет ограни- ченного количества отбора образцов грунта и их испытания в лабораторных условиях, а также повысить точность определения величин характеристик грунта за счет учета внутренних и внешних факторов, влияющих на испытуемые образ1Ц.

puz.Z

. /

i прир

Составитель Г.Мартынова Редактор А.Козориэ Техред А.Кравчук

Заказ 5974/27 Тираж 607Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.ии«--« и.-.-----«--------- --- - --«- -- -------- -- -- ------- --- ------- -Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И.Муска