Влияние структуры на строительные свойства глинистых грунтов

• Автор: Фрыдрых, Кшиштоф
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 265 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г Современные представления о влиянии структуры на строительные свойства глинистых грунтов

1.1 Теоретические предпосылки современной механики грунтов . .

1.2 Современное представление о природе и механизме деформации глинистых грунтов

1.3 Экспериментальные данные о характере деформирования глинистого основания под нагрузкой
1.4 Особенности физикомеханических свойств слабых водонасыщенных глинистых грунтов и глинистых грунтов с нарушенной естественной структурой
Выводы .

2. Цели, задачи и методика экспериментальных исследований

2.1 Цель экспериментальных исследований .

2.2 Методика экспериментальных исследований .

2.2.1 Подготовка основания с искусственно разрушенными структурными связями
2.2.2 Подготовка основания к проведению эксперимента .
2.2.3 Экспериментальное оборудование .
2.2.4 Методика проведения экспериментов и замера послойных деформаций грунта
2.3 Лабораторные исследования грунтов
3. Экспериментальные исследования зависимости стротельных свойств глинистых грунтов от их структуры, влакности и плотности
3.1 Введение .
3.2 Влияние влажности на строительные свойства глинистых грунтов природной структуры .
3.3 Влияние площади штампа на развитие деформаций в глинистом основании нарушенной структуры .
3.4 Влияние плотности на строительные свойства глинистых грунтов нарушенной структуры
3.5 Структурная прочность. Ее зависимость от плотности
сухого грунта
36 Влияние величины структурной прочности на развитие
деформаций в основании при возрастании давления .
3.7 Условия использования слабых водонасыщенных глинистых грунтов в качестве оснований фундаментов .
3.8 Характерные особенности процесса деформирования глинистых грунтов под нагрузкой .V...
Выводы .4.уЛ4.VЛ1
4. Количественная оценка совместной работы глинистого основания и модельного фундамента
4.1 Методика количественной оценки совместной работы глинистого основания и модельного фундамента.
4.2 Примеры расчета деформации в глинистых основаниях фундаментов на основе данных опубликованных экспериментальных исследований .
Выводы
Список литературы


Как и в случае других связных грунтов, в глинистых грунтах нарушенной структуры полная осадка состоит из обратимой и необратимой частей. Как отмечает В. Д. Ломтадзе[ ] - при нагрузках выше эффективной в мягких глинистых породах сравнительно быстро развиваются остаточные пластические деформации. В отличие от твердых тел, остаточным деформациям в этих породах всегда сопутствуют деформации обратимые. Этот факт установлен также опытами А. М. Гельдфандбейна и Л. А. Шелеста[ 9 ],а также В. Г. Столярова [ ] . Как отмечает В. Н. Осипов [ ] для глинистых грунтов с нарушенной структурой весьма показателен график деформации пород при их нагрузке - разгрузке. Быстрое снятие напряжения сопровождается мгновенной обратимой деформацией, а затем длительной обратимой деформацией. Разница между общей и полной обратимой деформациями определяет величину необратимой части деформации. Таким образом, следуя выводу автора, можно констатировать, что для глинистых грунтов с ближними коагуляционными контактами характерен упругоэластично-вязкий характер деформации. Влияние нарушения структуры легких и тяжелых суглинков с учетом фактора влажности, изучалось с помощью штамповых ( Г = см2 ) исследований М. Н. Хазановым [ ] . М =. V/=. Результаты штамповых испытаний лессовых грунтов ненарушенной и нарушенной структуры приведены в табл. Как видно, из данных табл. Грунт | Структура { 1 ! Осадка в мм при ! I нагрузках МПа ! I 0. Суглинок ненарушенная 1. Суглинок ненарушенная 2,4 5. МПа. Дальнейшее нарушение ( путем замачивания) еще сохранившихся связей приводило к снижению значения Еа до 0. МПа. По данным опытов А. Н. Лекви[ ], зависимость осадки штампа от давления в глинистых грунтах нарушенной структуры остается криволинейной во всем диапазоне нагрузок - прямолинейного участка не наблюдается даже при начальных, минимальных ступенях нагрузки. Осадка поверхности, хотя и незначительная, фиксировалась в точках находящихся достаточно далеко от штампа, что не подтверждает допущения метода местных упругих деформаций. Деформации поверхности наблюдались на расстоянии от Зг(б7,] до 4i"[ ] от оси штампа, где г - радиус штампа. При более высоких ступенях нагрузки, авторы отмечали появление трещин, параллельных грани фундамента. Как отмечают А. И. Лекви[ ] и Е. Н. Медков [ ]и др. На начальных ступенях нагрузки в основании наблюдается увеличение плотности и деформации в области непосредственно под штампом, без явления бокового распора. При дальнейшем увеличении нагрузки многими исследователями обнаружен факт формирования под подошвой штампа уплотненного ядра, которое сопровождается боковым распором грунта. Некоторые авторы[ ,,, J на основе экспериментальных данных выявили в глинистых грунтах под жестким штампом образование уплотненного ядра, границы которого имеют выпуклую форму, отличающуюся от ядра, образуемого в песчаных грунтах, границы которого в поперечном сечении имеют форму почти правильного равнобедренного, треугольника. Примыкающую к упругой части снизу и находящуюся в пластическом состоянии. Пластическая часть уплотненного ядра характеризуется плавным поворотом перемещений частиц грунта от вертикального направления-в стороны. Эта часть характеризуется меньшей плотностью, чем упругая часть ядра. Как отмечает В. Н.Голубков [ ], даже в очень слабом грунте текучей консистенции за пределами границы зоны деформаций перемещений грунта под действием внешнего давления не наблюдается, а объем сформировавшейся зоны деформаций является главным фактором совместной работы основания и фундамента. Результаты экспериментального определения глубины зоны деформаций у разных авторов, в определенной степени отличаются друг от друга. Эта величина колеблется от 2/ [ ] до [ ] где 0 - диаметр штампа. Однако многие исследователи считают, что глубина зоны деформаций достигает своих предельных размеров и с дальнейшим ростом давления не увеличивается что не находит экспериментального подтверждения [ > ,9 § . Опытами М. Н. Окуловой и Г. С. Госьковой [ ] , Ю. В случае последних граница зоны деформаций не замыкается ( как в связных грунтах ) вблизи подошвы штампа, а находится на определенном от нее расстоянии.