Деформируемость ипрочность грунтов

ООО «ГЕОТЕК»

Уровень деформации

Деформации при разрушении грунтовПесокГлинаСкальные породыДеформации в основании сооружений

Деформации в основаниизданий и сооружений

Фундаменты мелкого заложенияФундаменты глубокого заложенияПодпорные стену и «стены в грунте»Склоны и насыпи

Уровень деформации восновании зданий и сооружений

В большинстве случаев мене 1%Вертикальная деформация в основаниифундаментов от 0,01% до 1%Деформация сдвига на боковойповерхности свай не менее 0,1%

Параметры деформации

Модуль упругости при малыхдеформациях?Модули деформации:Еi – начальный касательный модуль;Ес – секущий модуль;Е50 – секущий при 50% деформацииразрушения

Средн

ееэф

фективн

оенапр

яжение

, МРа

Вертикальное бытовое

Горизонтальное бытовое

Изменениенедренированногомодуля деформацииЕu в зависимости отсреднегоэффективногонапряжения вглинистых грунтахразличногопроисхождения

Поведение грунта при различныхуровнях деформации

При малых деформациях:- поведение грунта подобно упругим материалам;- зависимость «деформация-напряжение» линейная

При больших деформациях:- переход от упругого поведения к неупругому;- зависимость «деформация-напряжение» нелинейная

Неконсолидированно-недренированныеиспытания по траекториисжатия глинистых грунтов сиспользованием локальныхдатчиков деформации

Локальная деформацияПолная деформация

Методы определения деформаций

Лабораторные испытания:- традиционное определение деформаций на всей высотеобразца;

- локальное определение деформаций в центральной частиобразца

Полевые испытания:- наблюдения за осадками зданий и сооружений

Источники ошибок при определениидеформаций в стабилометре

Ошибка вызванная зазором:- между нагрузочным штоком и штампом;- поворотом штампа при нагруженииобразца грунта

Датчик силы

Штамп

Пористый вкладыш

Пористый вкладыш

Образец

Шороховатость

Основание

Шороховатость

Зазор

Зазор

Податливостьдатчика силы

Поворот штампаСжатие

образца

Полнаядеформация

Податливостьсистемынагружения

Влияниеконструктивныхособенностей наошибку измерениядеформации

Однородная и неоднороднаядеформация

«Однородная» деформацияв виде бочкиЛокализация деформациив виде полосы сдвига

Различные стадии нагруженияОсевая и радиальная деформация?

Улучшение традиционнной техникиизмерений

Малые деформацииНечуствительность к зонам локализацииУменьшение влияния граничныхэффектов: наклона штампа; трения; эксцентричности нагружения

Методы измерения деформаций

Всего объема:- радиография;- фотограмметрияЛинейная деформация – контактный способ

- датчики перемещений (LVDT;- датчик Холла;- потенциометр;- гибкая полоса при измерении радиальной деформации;- инклинометр;- локальный датчик осевой деформацииЛинейная деформация – неконтактный способ

- емкостные датчики:- лазерный метод

Измерение малых деформаций

Внешний проксиметрВнешний LVDT

Внутренний проксиметр

Локальный LVDT

Локальный проксиметрЛокальный LVDT

Основание

Деформации при консолидации

Осевая деформация, %

Вертикальное

эффективное

напряж

ение

, кПа

Локальная деформация, LVDT

Внутренняя деформация, проксиметр

Внешняя деформация, проксиметр

Внешняя деформация, LVDT

Песчаный грунт

Деформации при сдвиге

Осевая деформация, %

Вертикальное

эффективное

напряж

ение

, кПа

Локальная деформация, LVDT

Внутренняя деформация, проксиметр

Внешняя деформация, проксиметр

Внешняя деформация, LVDT

Требования к измерению малыхдеформаций

Деформации должны быть измерены с точность неменее 10-3%Измерительная система должна быть способнаобеспечить точность измеренийДатчики не должны влиять на деформацию образцаОсевая деформация должна быть измерена вцентральной части образцаДатчики должны позволять проводить измерениядеформаций при любых траекториях нагружения

Измерение осевойдеформации(Brown, Snaith, 1974)

Измерениеосевойдеформации(Costa-Filho, 1985)

Измерение осевойи радиальнойдеформации сиспользованиеминклинометра(Jardine, 1984)

Измерение осевойи радиальнойдеформации сиспользованиеминклинометра(Ackerly, 1987)

Измерение осевойдеформациидатчиком Холла(Clayton, 1986)

Измерениерадиальнойдеформациидатчиком Холла(Clayton, 1989)

Измерение локальной деформации(Tatsuoka, 1988)

Измерение радиальной деформации проксиметром(Сole, 1978)

Использование проксиметра для измерениядеформаций (Hird, Yung,1989)