10.2. Характеристики поверхности движения Поверхность движения -это верхний слой земной поверхности.

По проходимости поверхности движения классифицируются на: -усовершенствованные дороги - дорога с твердым покрытием, которые в зависимости от пропускной способности, ширины и профиля дороги, состояния

покрытия разделяются на 5 категорий;

-неусовершенствованные дороги- дороги без твердого покрытия

(проселочные, лесные, полевые и др.);

-бездорожье (грунт, снег, лед, почва).

Почва от фунта отличается только плодородием. По гранулометрическому составу грунты классифицируются на:

- крушюбломочные грунты -грунты, в которых частицы грунта размером

более 2 мм;

- песчаные грунты-грунты, в которых частиц размером более 2 мм не более

25%;

- глинистые грунты- грунты, в которых частицы грунта < 0,005 мм. По содержанию глинистых частиц грунты классифицируются на: -песчаные грунты -грунты, которые содержат глинистых частиц до 3%;

- супесчаные грунты- грунты, которые содержат глинистых частиц от 3% до

12%;

-суглинистые грунты- 1рунты, которые содержат глинистых частиц от 12% до

1 00/ •

15 /о,

- тяжелые суглинистые грунты- фунты, которые содержат ]8...25% глинистых

частиц;

- глинистые грунты- грунты, которые содержат глинистых частиц более 25%

Принято считать сыпучими песчаные и супесчаные грунты, а связанными-суглинистыс,тяжелые суглинистые и глинистые.

. Физические свойства деформируемой поверхности движения оцениваются рядом параметров, основные из них:

-влажность

где тв - масса воды, находящейся в грунте; т_с-масса сухого вещества в

грунте; -предел текучести - влажность, при которой стандартный конус за 5с под

действием собственного веса погружается на глубину 10 мм;

-предел пластичности - влажность, при которой образец грунта раскатывается в шнур Ø Змм без разрушения на куски;

-липкость, которая характеризуется силой, необходимой для отрыва прилипшей к грунту пластины, отнесенной к единице площади

где Fmax -сила, приложеная к образцу; А-площадь образца;

-плотность 1рунта

где т_г и V_t— соответственно масса и объем грунта.

Механические свойства деформируемой поверхности характеризуются :

-нормальной деформируемостью фунта под действием силы тяжести; - касательной деформируемостью фунта под действием продольных сил.

Под действием нормальной нафузки происходит деформация фунта. При этом в общем случае давление на фунт зависит от глубины пофужения.

На рис. 10.1 приведены экспериментальные зависимости давления на фунт Р_г от глубины пофужения к_г для однородного фунта и фунта с твердым основанием.

У словно зависимость P_r =f(h_r) разбивают на три участка:

I - сжатие;11- уплотнение и сдвигДП - вытеснение фунта.

М.Н. Летошнев предложил эмпирическую зависимость между давлением на фунт и глубиной погружения

где с_а μ - эксперимен-тальные коэффициенты.

Рис. 10.1 Зависимости P_г=f(h_г.)

М.Г. Беккер рекомендует учитывать размеры штампа. Получения им эмпирическая зависимость имеет вид

где в - ширина штампа;

к/, к2,μ- экспериментальные коэффициенты, характеризующие фунт. Для характеристики нормальной деформируемости фунта вводится понятие несущая способность грунта Ps - давление, при котором штамп пофужается в фунт без роста давления.

К асательная деформируемость грунта под действием продольной силы характеризуется сопротивлением сдвигу. Расчетная схема для определения сопротивление сдвигу грунта представлена на рис. 10.2.

К штампу, науженному

нормальной силой Fz, прикладывается продольная сила F_x. В общем случае для сдвига фунта необходимо преодолеть сопротивление сил внутреннего сцепления и трения между частицами фунта.

Рис. 10.2 Определение сопротивления сдвигу грунта Из равенства сил вправе записать

(10.2)

Где F_cц- сила внутреннего сцепления между частицами фунта;

F_mp - сила внутреннего фения между частицами фунта.

Сила внутреннего сцепления между частицами фунта определяется по формуле

где Со — коэффициент внутреннего сцепления между частицами;

А - площадь сдвига.

Сила трения между частицами фунта равна

где f_в - коэффициент внутреннего трения между частицами грунта; F_г-нормальная сила, действующая на штамп.

Принято выражать коэффициент внутреннего трения между частицами фунта через угол внутреннего трения

где φ- угол внутреннего трения.

После подстановки полученных значений сил трения и сцепления в

уравнение (10.2) имеем

(10/3)

Разделив на площадь сдвига А правую и левую части этого уравнения, получим зависимость для определения сопротивление сдвигу фунта под действием продольных сил

T = C₀+P_гtgφ, (10.4)

где х- сопротивление сдвигу фунта, численно равное силе, необходимой для сдвига единице площади фунта. Уравнение (10.4) описывает закон Кулона-Мора.

В качестве примера в табл. 10.1 приведены экспериментальные значения коэффициента внутреннего сцепления и угла трения для трех деформируемых поверхностей.