Сжимаемость массива грунтов.

 

При проведении компрессионных испытаний уплотнение грунта рассматривалось только под действием сжимающих вертикальных напряжений. Остальные компоненты сжимающих напряжений во внимание не принимались. Однако в общем случае они так же будут оказывать влияние на деформирование элементарного объема грунта в массиве. Чем больше значение реактивных напряжений сигма х и сигма у возникнут в элементе грунта от приложенной вертикальной нагрузки, тем меньшей сжимаемостью будет обладать грунт.

Во многих случаях в пределах сравнительно небольших изменений давлений от природного до дополнительного (вес надземных конструкций) после возведения сооружения, компрессионная кривая грунта ненарушенной структуры сравнительно близка к секущей.

Уравнение этой прямой: еi=e0-pi*tga, tga=m0 – коэффициент сжимаемости.

еi=e0-pi*m0.

Мы можем рассматривать грунт как линейно деформируемую среду. Тогда для описания деформируемости грунта в этих условиях можно записать обобщенный закон Гука.

При действии на поверхности грунта равномерно распределенной нагрузки (соответствует схеме компрессионных испытаний) площадки к которым приложены напряжения нормальные будут главные (то есть касательные напряжения будут отсутствовать):

В компрессионных испытаниях Ех=Еу=0, сигма х=сигма у.

Сигма х =сигма у =мю*сигма z/(2-мю).

Коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя ξ (кси), определяющий соотношение абсолютных значений нормальных напряжений, действующих по вертикальным и горизонтальным площадкам элементарного объема грунта в условиях невозможности его бокового расширения:

ξ

Коэффициентом бокового давления грунта x называется отношение приращения бокового давления D s x (или D s y) к приращению вертикального давления D s z при обязательном отсутствии боковых деформаций (e x =e y =0), то есть e x =e y =0.

Коэффициент бокового давления зависит от вида грунта, его плотности и влажности. С коэффициентом Пуассона он связан следующей зависимостью:

Он изменяется в пределах от 0 до +1.