Ви є тут

Динамическая неустойчивость грунтов

Автор: 
Вознесенский Евгений Арнольдович
Тип роботи: 
Докторская
Рік: 
2000
Артикул:
1000262043
179 грн
Додати в кошик

Вміст

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение..................................................................... 1
Часть I. Динамическая неустойчивость грунтов как актуальная
проблема современной инженерной геологии............................ 11
Глава 1. Динамическая неустойчивость грунтов (понятие и предмет исследования) 11
§1.11онятис о динамической неустойчивости грунтов............................ 11
§2. Зарождение и развитие современной динамики грунтов......................... 12
Глава 2. Характеристика динамических нагру зок разного происхождения 23
§1. Основные виды динамических нагрузок и особенности их распространения 23
§2. Динамические нагрузки природного происхождения .......................... 38
§3. Техногенные динамические нагрузки........................................ 57
Глава 3. Обзор современных методов динамических испытаний грунтов............ 69
§1. Лабораторные методы динамических испытаний грунтов ...................... 70
§2. Лабораторные динамические испытания физических моделей................... 112
§3. Полевые методы динамических испытаний фунтов............................. 123
Часть II. Методика и объекты исследования..................................... 147
Глава 4. Энергетический подход к оценке динамической неустойчивости грунтов 147
§1. Энергетическая природа динамической неустойчивости фунтов................ 147
§2. Энергетический подход преимущества и практические критерии оценки
динамической неустойчивости фунтов....................................... 151
Глава 5. Общая характеристика использованных в исследовании грунтов ......... 158
§1. Грутлы без жестких структурных связей (дисперсные)....................... 158
§2. I рунты с жесткими структурными связями.................................. 180
Глава 6. Методы экспериментальных исследований............................... 182
§ 1. Динамическое трехосное сжатие........................................... 182
§2. Внбростендовыс динамические испытания.................................... 191
§3.1 (икдические испытания скальных грунтов.................................. 196
§4. Методика определения удельной поверхности дисперсных фунтов по результатам
полимолекулярной адсорбции воды.......................................... 199
I
Часть III. Природа и закономерности динамической неустойчивости
разных групп грунтов................................................... 200
Глава 7. Динамический днлатаненн несвязных грунтов............................... 201
§1. Феноменология динамической неустойчивости несвязных грунтов.................. 201
§2. Энергетика динамической днлатансии песков.................................... 210
§3. Актуальные вопросы динамической неустойчивости песков........................ 214
Глава 8. Тиксотропня и квазнтиксотропин связных грунтов.......................... 236
§1. Феноменология динамической неустойчивости глинистых фунтов................... 239
§2. Энергетика тиксотропных процессов в дисперсных системах при динамических
нафузках..................................................................... 249
§3 Энергетика квазитнксотропных процессов в связных фунтах при динамических
нафузках................................................................... 251
§4. Актуальные вопросы динамической неусгойчивости связных фунтов................ 254
§5 Удельная энергия активации как критерий динамической неустойчивости фунтов 272
Глава 9. Днлатантно-тнксотропныс процессы в слаГюсвязных грунтах................. 280
§ 1. Феноменология динамической неустойчивости слабосвязных грунтов.............. 280
§2. Энергетика дилатантно-тиксотропных явлений................................... 302
Глава 10. Усталость грунтов с жесткими структурными связями ..................... 309
§1. Общие закономерности усталостного разрушения грунтов и материалов............ 309
§2. Разогрев фунтов и материалов при динамических нафузках ...................... 320
§3. Теории усталости............................................................. 321
§4. Энергетика усталостных процессов в фунтах.................................... 324
Вы волы.......................................................................... 338
Список цитированной литературы................................................... 343
II
смещения еще более высокого порядка претерпевают скачок. Но форма импульсов интерференционных волн может быть весьма разнообразной и сложной.
Спектры сейсмических волн характеризуют распределение амплитуды и фазы волны по сс частотным составляющим и связаны с формой записи соотношениями Фурье Чаще используются амплитудные спектры волн Комплексный спектр 5(со) импульса хО) можно выразить формулой
где Бо(о>) - модуль спектра, представляющий собой амплитудный спектр волны, а аргумент спектра Ф(а) - ее фазовый спектр. Таким образом, определение комплексных спектров сейсмических волн сводится к нахождению двух вещественных функций. Следует иметь в виду', что чем выше порядок производной смещения, регистрируемой аппаратурой, тем больше будет смещен спектр волны в область относительно высоких частот. Спектры ВОЛИ, зарегистрированных на небольших расстояниях от источника, имеют ширину большую, чем на значительных удалениях от него, н отчетливый максимум. При отсутствии тонких слоев в среде все изменения спектра волны с расстоянием от источника определяются только поглощающими свойствами среды и формой спектра возбуждения. За счет поглощения преобладающие в спектре частоты понижаются, и возможно появление более низких преобладающих частот, накладывающихся на более высокие (Бсрзон, 1956). Эти изменения выражены тем сильнее, чем больше поглощение в среде и чем шире спектр возбуждения
Амплитуда сейсмических волн зависит от' а) условий возбуждения колебаний (энергии сейсмического толчка, силы удара, величины заряда взрывчатого вещества, др ); б) фильтрующих свойств среды и приемной аппаратуры; в) дифференциации скоростей сейсмических волн на границах раздела (т.е. от сейсмической жесткости среды по разные стороны границы); г) особенностей формы отражающих и преломляющих границ. В реальных геологических средах отношение скоростей продольных волн на границах раздела меняется в узких пределах от 0.5 до 0 9, а в осадочных породах - карбонатных и песчано-глинистых иногда наблюдается и более слабая дифференциация (0 95-0.97).
В случае криволинейных границ формируются интерференционные волны, т.к. лучи волн, идущих из разных точек границы, пересекаются и возможно образование петель годографов. Интерференция волн приводит к существенному искажению амплитуды регистри-
5(<У) = \ СІІ
(9)
или 5(о>) = 50(<у)е'іф<а,)
(9а)
32
руемой волны да и всей формы записи Кроме того, вогнутые границы могут обусловить фокусировку лучей волн и, следовательно, увеличение амплитуды регистрируемых волн, а выпуклые - их дополнительное рассеяние и уменьшение амплитуды
Характер поляризации сейсмических волн определяет траекторию движения частиц грунта в пространстве Простые волны являются либо линейно поляризованными (объемные волны), либо эллиптически поляризованными (поверхностные волны). Для волн Рэлея частицы в плоскости поляризации движутся по эллипсу против часовой стрелки. Для некоторых классов поверхностных волн характерно движение в противоположном направлении (Берзон и др., 1962). Для шгтерференционных волн траектория движения частиц грунта зависит от различий направления подхода, соотношения амплитуд и преобладающих
200 150 30» 50 0 50 100 150 200
Ускорение, еалы
Рис.7. Траектория горизонтальных ускорений частиц вблизи поверхности почвы при землетрясении 1964 г. в Ниигате ( по К. ЬЫЬага, 1985)
частот интерферирующих волн, а также от фазовых сдвигов между ними. В связи с этим траектория движения частиц, например, при сейсмических толчках является весьма сложной и быстро меняющейся во времени (рис.7).
Любой реальный грунт влияет на динамические характеристики распространяющихся в нем волн. Под фильтрующими свойствами грунтов понимается их способность изменять частотный состав сейсмических волн. Эти эффекты обусловлены: а) поглощением из-за неидеальной упругости среды; б) рассеянием волн на различных неоднородностях; в) отражением и прохождением волн через тонкие слои.
33