Как учитываются неполное водонасыщение и структурная прочность пород в расчетах осадки во времени?

Оценка и сравнение результатов расчета осадок фундаментов.

(см. доп. файл)

Основные реологические процессы.

Реологией называется наука, занимающаяся изучением протекания деформаций различных материалов во времени под действием приложенных к ним нагрузок. При изучении поведения грунтов под нагрузкой обычно рассматривают три направления исследований: деформации ползучести – медленно развивающиеся во времени деформации; релаксации напряжений – расслабление (уменьшение) напряжений при постоянстве деформации; длительной прочности грунтов – разрушения грунта при длительном действии нагрузки.

Вопросами реологии грунтов занимались многие ученые: Е.Бенгам, М.Рейснер, С.С.Вялов, Н.П.Пузыревский, М.Н.Гольдштейн, Н.Н.Маслов, С.Р.Месчян, Г.И.Тер-Степанян, Ю.К.Зарецкий, Н.А.Цытович и многие другие.

Анализируя кривые деформации во времени, можно выделить мгновенную деформацию 0а и три стадии ползучести.

На первой стадии, называемой стадией затухающей ползучести, происходит постепенное уменьшение скорости развития деформации во времени и уменьшение объема грунта за счет уплотнения. На второй стадии, называемой стадией установившейся ползучести, скорость деформации постоянна, имеет место пластично-вязкое течение. Установившаяся ползучесть возникает при напряжениях, больших определенного предела. С.С.Вялов доказал, что установившаяся ползучесть переходит с течением времени в третью стадию - стадию прогрессирующего течения.

Что такое релаксация напряжений?

Процесс самопроизвольного изменения (обычно уменьшение) напряжений в нагруженных деталях при постоянной полной деформации. При этом снижение напряжений происходит вследствие постепенного уменьшения упругой деформации и приращения на ту же величину вязкоупругой и вязкопластической составляющих деформации.

Две стадии:

· первая, в течение которой снижение напряжений в нагруженной детали происходит весьма быстро с резко уменьшающейся скоростью релаксации

· вторая, в течение которой снижение напряжения происходит значительно медленнее с постепенно убывающей скоростью релаксации.

Длительность первой стадии релаксации в зависимости от рода материала, а также величины температуры и начального напряжения меняется очень значительно.

При релаксации уменьшение напряжений в детали вызывается нарастанием вязкопластической деформации за счет упругой деформации при неизменной длине детали, а при ползучести нарастание вязкопластической деформации происходит исключительно за счет удлинения детали. При этом общая деформация при ползучести значительно больше, чем при релаксации.

Что такое деформации ползучести?

Деформации ползучести обусловлены взаимными сдвигами частиц, в зависимости от того, какой процесс при данной нагрузке преобладает — упрочнение или сдвиг, ползучесть может быть затухающей или установившейся с постоянной скоростью деформирования.

Установившаяся ползучесть всегда переходит в прогрессирующую. Это происходит при разной длительности действия нагрузки. Чем больше время действия нагрузки, тем при меньшем ее значении достигается прогрессирующая ползучесть. При этом деформация грунта должна достичь определенного значения, характерного для данного грунта и его физического состояния.

Стадия ползучести

Стадия I - стадия неустановившейся ползучести.

Важное значение в развитии стадий ползучести имеет" перестройка структуры грунтов, возникновение и развитие микротрещин. При действии внешних нагрузок жесткие связи постепенно разрушаются и в агрегатах частиц возникают микротрещины с одновременным появлением новых водно-коллоидных и молекулярно-контактных связей за счет уменьшения." расстояния между частицами. Первая стадия характеризуется закрытием существующих микротрещин, которое сопровождается уменьшением объема грунта.