9. Деформационные характеристики. Модуль деформации и модуль упругости.

Е – модуль деформации, МПа

Е’ – модуль упругости, МПа

ν - коэффициент Пуассона

Величины Е и Е’ определяются по одной и той же формуле в требуемом интервале

Е = ∆σ/ ∆εz

Модуль деформации по ветви нагружения (первичная ось) Модуль упругости по ветви разгрузки (вторичная ось)

Коэффициент Пуассона образцов, определяется по формуле:

ν = - (εx + ε_y )/ 2εz

10.Компрессионная кривая, коэффициент сжимаемости. Закон компрессионного уплотнения. Схема компрессионного прибора

1 - образец грунта 2 – металлическое кольцо 3 – днище 4 – перфорированные пластинки 5 – штамп 6 – индикатор часового типа

Сжимающее напряжение Напряжение увеличивают ступенями до наступления условной стабилизации деформаций.

При испытании проводят как загрузку образца (уплотнение) так и его разгрузку (разуплотнение).

Мерой количественной оценки деформируемости образца в условиях компрессионного сжатия (без возможности бокового расширения) служит относительная деформация сжатия.

h – первоначальная высота образца. В проектно-изыскательской практике результаты компрессионных испытаний представляют в виде компрессионной кривой – зависимость коэффициента пористости от сжимающего напряжения

Сжатие образца происходит за счет уменьшения пор (V2 + V3). Объем твердых частиц (V1) остается постоянным.

е = (V2+V3)/V1

Уменьшение коэффициента пористости при изменении объема грунта

е0 – начальное значение коэффициента пористости

еi – при действии сжимающего напряжения

Образец деформируется без возможности бокового расширения, то уменьшение пористости будет численно равно

Si – осадка образца А – площадь поперечного сечения образца

О бъем твердых частиц

Те же самые рассуждения соответствуют и случаю разгрузки образца.

Компрессионная кривая может быть описана уравнением (К.Терцаги)

Параметры a, 0, b – определяются по трем точкам опытной кривой, при различных значениях Для инженерных расчетов при изменении сжимающих напряжений (порядка 0,1….0,3МПА) участок компрессионной кривой заменяют прямым отрезком. В этом случае вводят понятие коэффициента сжимаемости m0 , кПа-1 , численно равного tgα

Закон компрессионного уплотнения

Дифференциальная форма

11. Полевые методы определения характеристик сжимаемости.

Испытания штампом

Прессиометр

И спытания штампом Штамп – круглая, жесткая плита устанавливается, на дно котлована на предварительно зачищенную поверхность, после чего загружается ступенями нагрузки и выдерживается до условной стабилизации.

Ѡ- коэффициент зависит от формы штампа, b – ширина или диаметр штампа.

V- коэффициент Пуассона,

pi и si – давление и осадка штампа в пределах линейной зависимости.

Основным достоинством является то что испытания проводятся непосредственно в грунтовом массиве

П рессиометр Представляет собой закрытый цилиндр с резиновой боковой поверхностью, в которую подается давление p и измеряется увеличение диаметра цилиндра d (после стабилизации). По отношению р/d устанавливается по линейному участку величина модуля деформации E.

где λ — постоянная прессиометра (определяется при тарировке прибора); приращение: dP - давления, dV – объема, - коэффициент Пуассона