Деформационные характеристики

Коэффициент сжимаемости m_o и модуль деформации Е

определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой по ГОСТ 12248–96.

Рисунок 2 – Принципиальная схема одометра

Диапазон давлений, при которых проводят испытания, определяется в программе испытаний или принимается в пределах полуторного значения проектного давления на грунт.

При испытании прикладывается на образец грунта нагрузку Р₁ – произойдет уплотнение грунта, и коэффициент пористости станет е₁.

Затем прикладывается нагрузку Р₂, получим е₂ и т.д. (4–5 ступеней).

Компрессионная кривая позволяет судить о сжимаемости грунта.

Сжимаемость грунтов характеризуется изменением коэффициента пористости е при изменении давления Р.

Рисунок 3 – Компрессионная кривая

Коэффициент сжимаемости вычисляется по формуле:

, МПа^-1

значения e₁ и e₂ принимаются по компрессионной кривой для конкретного грунта при Р₁ = 0,1 МПа (100 кПа) и Р₂ = 0,3 МПа (300 кПа).

· m_o<0,005 – грунт малосжимаемый.

· m_o=0,005÷ 0,05 – грунт среднесжимаемый.

· m_o>0,05 – грунт сильносжимаемый.

Модуль общей деформации грунта Е₀ – характеризует упругие и остаточные деформации. Модуль общей деформации может быть определен следующим выражением:

m_ν– коэффициент относительной сжимаемости

β - коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и вычисляемый по формуле:

где ν - коэффициент поперечной деформации, допускается принимать:

0,30-0,35- для песков и супесей;

0,35-0,37-для суглинков;

для глины:

0,2-0,3 при IL < 0;

0,3-0,38 при 0 ≤ IL≤ 0,25 ;

0,38-0,45 при 0,25 ≤ IL≤ 1,0

Значения модуля деформации E определяют по результатам компрессионных испытаний, корректируя их с помощью повышающих коэффициентов m_k, приведенных в таблице 10 (из СП 22.13330.2011 ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).

Таблица 10

E= m_k ·E_o

Модуль деформации Е при отсутствии лабораторных испытаний определяется по таблицам 11 и 12 ( из приложения Б СП 22.13330.2011). Для грунтов с промежуточными значениями e допускается определять значения Е по интерполяции.

Таблица 11 - Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа, угла внутреннего трения φn, град., и модуля деформации Е, МПа, песков четвертичных отложений

Таблица 12 - Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, глинистых нелессовых грунтов