А знаете ли Вы , что ? слоев установкой динамического нагружения ( УДН ).
ОБ УГЛЕ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ
В механике грунтов , положенной в основу зарубежных программ типа Plaxis и ГЕО5 МКЭ , для нормально уплотненных грунтов считается , что сцепление равно нулю , а угол внутреннего трения зависит от типа грунта ( увеличивается с уменьшением числа пластичности ) [ 1 ]. Такое положение не увязывается с представлениями , принятыми в отечественной механике грунтов для инженеров транспортного строительства : глина всегда имеет сцепление .
Все дело в том , что при испытании на срез стандартная интерпретация результатов основана на использовании пиковой прочности ( максимальной ), а предельная прямая определяется известными параметрами прочности с ’, φ ’ ( прямая 1 на рис . И4 справа ). Пиковая прочность соответствует малым деформациям ( менее 1-5 %) и не характерна для высокопластичных глин ( с влажностью на границе текучести более 50 %). Для таких грунтов используется критическая прочность и соответствующий угол трения φcr [ 1 ].
Критическая прочность применяется при расчете напряженно-деформированного состояния грунтовых оснований с помощью семейства моделей Cam-Clay [ 1 ]. На нижнем графике рисунка 1 критическая прочность показана линией 2 . Также стоит отметить , что прочность , определяемая пиковым значением при малых величинах напряжений , не имеет линейного характера ( на рис . 1 сверху показано пунктирной линией ). Поэтому некоторые программы по расчетам устойчивости ( например , SLOPE / W ) предоставляют пользователю возможность кусочно-линейной аппроксимации или использование не касательного , а секущего угла внутреннего трения .
Помимо критической прочности выделяют остаточную ( φrest ). Эта прочность остается одинаковой при любом эффективном давлении для нормально уплотненных и переуплотненных глин , она не зависит от истории нагружения и может рассматриваться как фундаментальное свойство глинистых грунтов . Остаточную прочность рекомендуется применять при расчете склонов , уже имеющих определенные подвижки . Список литературы 1 . Болдырев Г . Г . Методы определения механических свойств грунтов . Состояние вопроса . Пенза : ПГУАС , 2008 . каждой частицей давления окружающей воды , равнодействующая сила направлена вверх . Таким образом , осуществляется полное взвешивание грунта .
В случае глинистых грунтов их нельзя считать имеющими точечные контакты между частицами , как в песках . Скорее эти контакты в виде площадок , по которым гидростатическое давление не передается . Таким образом , давление окажется меньше , чем в песчаных грунтах , и эффект взвешивания проявится в меньшей степени .
В . А . Флорин предложил учитывать взвешивание для всех грунтов , за исключением плотных глинистых разностей , считается , что в таком случае погрешности расчета идут в запас прочности .
Учет взвешивания грунтов приводит к уменьшению напряжений от собственного веса и снижению устойчивости . При взвешивании грунтов увеличивается мощность активной зоны , вследствие чего возрастает осадка [ 1 ].
Для тех , кто впервые столкнулся с программой Plaxis или начал осваивать ГЕО5 , первый вопрос , который вызывает серьезные затруднения , – как задать показатель γsat или удельный вес водонасыщенного грунта . Вся проблема в том , что в классическом представлении ( механика грунтов , описываемая Н . А . Цытовичем [ 2 ]) расчет осадки осуществляется для ее конечного состояния , то есть без порового давления и консолидации , а время реализации осадки – отдельная задача . Такой вариант предполагает относительно медленное возведение зданий на не полностью водонасыщенных грунтах ( водонасыщенные грунты требуют свайного фундамента ). Поэтому расчет напряжений от внешней нагрузки ведется в эффективных значениях , а для этого необходимо знать такую величину как γsb . Программы Plaxis и ГЕО5
МКЭ решает задачу путем определения порового давления , полных и эффективных напряжений , поэтому им требуется такой показатель удельного веса , чтобы можно было все эти расчеты выполнить , а именно γ sat
: где γ s – удельный вес частиц грунта ; γ w
– удельный вес воды ; n – пористость грунта ,
где γ d – удельный вес скелета грунта ,
УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ГРУНТА γ sat и γ unsat
Водонасыщенные грунты , имеющие в порах свободную воду и минимальную площадь контактов всех частиц , характеризуются восприятием где γ – удельный вес грунта ненарушенной структуры ( γ unsat
),
Территория геотехники № 1 / 2016 29