Задача по определению времени затухания осадки слоя грунта при условиях одномерной консолидации

Для водонасыщенного грунта время затухания осадки может быть определено на основе теории фильтрационной консолидации, по которой предлагается, что скорость протекания осадки зависит исключительно от скорости выжимания воды из пор грунта в результате его уплотнения под нагрузкой.

Время, необходимое для уплотнения слоя грунта может быть определено по формуле:

Т (4.3)

где h – мощность слоя грунта, м; N– постоянная, зависящая от степени консолидации и условий фильтрации; С_v – коэффициент консолидации, равный

С_v = (4.4)

где К_ф – коэффициент фильтрации, м/сут; g – удельный вес воды, кН/м³; m_v – коэффициент относительной сжимаемости, кПа^-1, равный:

m_v = (4.5)

где – средний коэффициент пористости грунта при изменении давления на грунт от начального Р_н до конечного Р_к значения; m₀ – коэффициент сжимаемости, кПа^-1, равный:

m₀ = (4.6)

где _н и е_к –начальный и конечный коэффициент пористости, соответственно; Р_н и Р_к – начальное и конечное давление на грунт, соответственно, кПа.

Исходные данные: значение К_ф принимается как среднее значение при разных градиентах напора; мощность слоя песка 10м; начальное давление Р_н=100кПа; конечное Р_к = 300 кПа; коэффициенты пористости е_н = 0,7; _к=0,65.

Необходимо определить время, необходимое для 90 % консолидации грунта (U = 0,9). Степень консолидации равна U = , где S_t – деформация за время Т; S_k – полная стабилизированная осадка. При решении использовать соотношение: при U = 0,9; N = 2,09.

Контрольные вопросы:

1)Какие физические характеристики называют основными, а какие производными?

2)От каких факторов зависит плотность грунта?

3)Что называют влажностью грунта?

4)На какие физические характеристики влияет увеличение влажности и как?

5)В каких пределах изменяется коэффициент водонасыщения?

6)От чего зависит число пластичности: от гранулометрического состава, от минералогического состава?

7)Что такое граница раскатывания?

8)Как определяют границу текучести?

9)Что такое коэффициент пористости? О чем говорит изменение этого коэффициента при сжатии грунта?

10)Какими сведениями нужно располагать, чтобы оценить расчетное сопротивление: а) песка? б) глинистого грунта?

11)Что такое сжимаемость грунтов? Как она оценивается в лабораторных условиях?

12)Какие характеристики грунта определяют при компрессионных испытаниях?

13)Как определяется модуль деформации? В каких расчетах он используется?

14)Что называют условной стабилизацией деформации сжатия?

15)Какими способами оценивают прочность грунтов?

16)В чем суть испытания на срез?

17)Что такое график сдвига?

18)Как определить угол внутреннего трения грунта?

19)Как определить удельное сцепление грунта?

20)Какие параметры грунта называют прочностными?

21)В каких расчетах используется прочностные параметры грунта?

22)Что такое коэффициент фильтрации?

23)Что такое напорный градиент?

24)В каких расчетах используется коэффициент фильтрации грунта?

Литература

1. ГОСТ 30416-96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения.

2. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

3. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

4. ГОСТ 25584-90. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.

5. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

6. СНиП 2.02.01-83. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений, М., 1985г.

7. Чаповский Е.Г. Лабораторные работы по грунтоведению и механике грунтов, М., «Недра» 1972г.

8. Ломтадзе В.Д. Физико-механические свойства горных пород. Методы лабораторных исследований. Л. «Недра» 1990г.