Ускоренное определение реологических свойств водонасыщенных глинистых оснований

• Автор: Шаповал, Владимир Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 226 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ

2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Обзор работ, посвященных реологии

грунтов

2.2 Методы испытания грунтов на ползучесть

и обработки опытных данных

2.3. Ускоренные методы определения реологических характеристик различных материалов . .

2.4. Теоретический анализ метода аналогий . .

2.5. Цель и задачи исследований

3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ
3.1. Методика изготовления глинистых образцов
и изменения их влажности
3.2. Методика, приборы и оборудование, использовавшиеся .при проведении лабораторных испытаний грунта на ползучесть .
3.3. Условия проведения и результаты экспериментов
3.4. Разработка способа экстраполяции законов ползучести глинистых грунтов .
4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ,
ПРОТЕКАЮЩИХ В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГЛИНИСТЫХ ОСНОВАНИЯХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ МЕСТНОЙ
СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
4.1. Методика проведения и результаты экспериментов
4.2. Методика определения законов фильтрационной консолидации и ползучести минерального скелета водонасыщенных глинистых основа
4.3. Методика уточнения законов ползучести водонасыщенных глинистых оснований по данным штамповых испытаний
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА ИСПЫТАНИЙ НА
ИНТЕНСИВНОСТЬ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ КОНСОЛИДАЦИИ.
5.1. Выбор расчетной модели двухфазного грунта . .
5.2. Основная система уравнений обобщенной
теории объемных сил и алгоритм ее решения . .
5.3. Изменение силы, вдавливающей круглый проницаемый штамп в плоскую границу двухфазного полупространства при его заданном
перемещении
5.4 3 ы в о д ы по главе
6. СОПОСТАВЛЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И РАСЧЕТНЫХ
ДАННЫХ. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ .
6.1. Оценка достоверности деформационных и
реологических свойств глинистого грунта,
найденных с использованием предлагаемых
методик
6.2 Знедрение результатов исследований .
6.3. Выводы по главе
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ОБЩИЕ ВЫЗОЛЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому возникает необходимость экстраполировать результаты кратковременных испытаний на длительные отрезки зремени. Зсе известные в настоящее время способы экстраполяции базируются на допущении, что- процесс ползучести глинистых оснований (образцов) на интервале времен 0^^°° или, по-крайней мере, вплоть до момента их разрушения подчиняется некоторой функциональной зависимости; т. Параметры этих уравнений определяются методом наименьших квадратов. Кроме того, причины, играющие при малых временах испытаний грунта второстепенную роль, впоследствии могут оказывать на процесс уплотнения существенное влияние (например, вторичная консолидация;. Из сказанного следует, что применяемые для описания длительной деформативности глинистых оснований реологические модели должны быть многоэлементными (в идеале - иметь бесконечное множество элементов), а их параметры необходимо определять с использованием результатов испытаний, продолжительность которых соизмерима со сроком службы (эксплуатации) зданий и сооружений. Таким образом, недостатками вышеуказанного способа экстраполяции являются большая трудоемкость определения необходимых для его реализации параметров, а также трудности, возникающие при решении дифференциальных уравнений высоких порядков []. Экстраполяция с использованием алгебраических (трансцендентных) уравнений ползучести сводится к тому, что на основе опытных данных находится функция, которая лучше всего описывает экспериментальную зависимость. Обычно описанная процедура выполняется графически. В подавляющем большинстве представляющих для практики интерес случаев процесс уплотнения грунта сопровождается структурными превращениями и изменением его влажности и плотности, что влечет за собой изменение деформационных, прочностных и реологических свойств глинистых образцов и, тем самым, изменение вида кривых ползучести. Описанный выше способ экстраполяции не позволяет учитывать физическую суть процесса ползучести. Автором работы [] был проведен такой численный эксперимент. Значение известной функции вычислялось с точностью до трех знаков, а затем по полученным величинам снова определялись ее параметры. Оказалось, что даже если известен вид функции,для ее точной аппроксимации необходимо иметь исходные данные, содержащие по крайней мере 8 значащих цифр. Г.И. Тер-Степаняном в ходе испытаний на кручение одного и того же образца диатомитовой глины. На рис. При экстраполяции в качестве исходных данных служила кривая /"* . Анализ изображенных на рис. Авторы работ [-, 5] для определения реологических параметров оснований предлагают проводить геодезические наблюдения за существующими зданиями. Полученные таким образом данные позволяют значительно расширить временной интервал испытаний. О < ? Г I Г Я ? Г Рис. Кривые ползучести одного и того же образца диатомитовой глины, изображенные в различ ном масштабе времени. Испытания на кольцевой сдвиг 6^2=0, МПа; *? МПа. Рис. Экстраполяция закона ползуче-_ сти образца диатомитовой глины по применяемой ; в настоящее время методике. При экстраполяции з качестве исходных данных использована зависимость^ см. Релаксация напряжений при проведении испытаний грунта при постоянной величине относительных удлинений глинистых образцов и их ползучесть при постоянной величине действующей нагрузки являются взаимосвязанными процессами. Однако, в первом случае интенсивность протекания реологических процессов выше, а, следовательно, время их условной стабилизации меньше, чем во втором. Авторами работы [] предложен ускоренный, так называемый динамометрический способ испытания грунта, занимающий промежуточное положение между методами испытаний на релаксацию и при постоянной величине нагрузки. При проведении экспериментов динамометрическим способом нагрузка к испытываемым образцам прикладывается путем мгновенного перемещения динамометра по вертикали, причем в дальнейшем его положение на зсем протяжении эксперимента остается неизменным. X- ее удлинение, а Р - величина внешней нагрузки. Если жесткость пружины к-***3 , мы получим способ испытания грунта на релаксацию,.