РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1 Загальні положення та етапи роботи
Методичними положеннями даного розділу охоплені усі стадії роботи в межах
даної дисертаційної праці. До таких стадій належать:
обґрунтування вибору території опрацювання і об’єктів будівництва для зібрання
фактичного матеріалу;
обґрунтування вибору параметрів фактичного матеріалу і вимог до його зібрання;
переведення значень компресійної деформації e або Dh у наведену форму
(коефіцієнт деформації КК);
те саме, натурних штампових випробувань (КШ);
встановлення загальної закономірності КК=¦(Р) компресійного деформування
зразків дисперсного ґрунту з використанням засобів математичної статистики;
статистичне опрацювання відомих даних щодо залежності коефіцієнта Агішева mК
від виду глинястого ґрунту і його коефіцієнта пористості е;
створення рівнянь для обчислення компресійних значень модуля деформації ЕК та
відносної просадовості eSL і початкового просадового тиску РSL на підставі
результатів попередніх етапів;
одержання статистично обґрунтованої закономірності деформування ґрунтомасивів
під навантаженням від штампів КШ=¦(Р);
переведення компресійного значення модуля деформації ЕК у квазіштампове ЕКШ з
використанням коефіцієнта Агішева mK і залежності КШ=¦(Р) та значень ІР;
експериментальна перевірка коректності скорочення (у компресійному випробування
зразка ґрунту) кількості кроків тиску від 6...10 за стандартом до двох;
викладення схеми запропонованої методики СКДД;
застосування методики СКДД у геотехнічних розрахунках;
економічне порівняння застосування стандартної методики одержання значень
деформаційних характеристик ґрунтів і методики СКДД.
2.2 Обґрунтування вибору фактичного матеріалу та його параметрів
Ідея роботи – розпрацювання спрощеної і здешевленої процедури одержання
деформаційних характеристик дисперсних ґрунтів на основі загальної
закономірності деформування під навантаженням, яку буде встановлено у даній
роботі на підставі переведення відомих фактичних даних у наведену форму та їх
статистичного опрацювання та використання коефіцієнта Агішева тК. При цьому
використані відомі дані лабораторних компресійних випробувань зразків глинястих
і лесових просадових ґрунтів і відомі результати натурних штампових досліджень
грунтомасивів на території Середнього Придніпров’я – Дніпропетровської,
Запорізької та Кіровоградської областей.
Ці області були вибрані для дослідження тому, що в них спостерігається
найбільший темп розвитку промисловості і можна очікувати максимальний обсяг
будівництва, пов’язаний із введенням в дію нових і реконструкцією існуючих
виробництв і споруд.
Автором проаналізовані фактори, які найбільше впливають на деформацію та
коефіцієнт деформації ґрунтів К [82, 87, 95, 117, 118]. До таких нами віднесені
тиск Р, ступінь вологості Sr, густина сухого ґрунту сd, число пластичності ІР
та глибина точки відбора зразка Н для компресійного коефіцієнта деформації КК
(названі фактори практично співпали з точкою зору В.И. Крутова [74, 75]), а
також тиск Р, число пластичності ІР і глибина підошви штампа Н для коефіцієнта
штампової деформації КШ.
Тиск від споруди є зовнішнім по відношенню до ґрунту чинником і таким, що
спричиняє виникнення напруги у ґрунті і, як реакція на напругу, його
деформацію. В усіх джерелах про випробування ґрунтів тиск є обов’язковим
чинником, якщо потрібно знати деформаційні характеристики.
Іншими зовнішніми чинниками деформації може бути зміна температури, ваги ґрунту
при сейсмічному, динамічному чи статичному навантаженні. У даній роботі
розглядається тільки загальне статичне навантаження і тиск від нього.
Ступінь вологості Sr – це внутрішній фактор. Відомо, що стисливість ґрунтів
збільшується із зростанням вологості W, яка змінюється у невизначених межах,
тоді як ступінь вологості – від нуля до одиниці і певним діапазонам Sr
відповідає певний стан ґрунту. Тому вибрано саме Sr.
Густина сухого ґрунту сd – це внутрішній фактор, який залежить від щільності
його будови і відбиває концентрацію маси ґрунту. сd впливає на пористість і
коефіцієнт пористості е та здатність ґрунту опиратися стискові, бо відомо, що
велика частка деформації дисперсного ґрунту при навантаженні виникає за рахунок
зменшення об’єму пор. Густина сухого ґрунту rd пов’язана із коефіцієнтом
пористості е відомою формулою е=(rS – rd)/ rd. Оскільки rS змінюється для
звичайних ґрунтів у вузькому діапазоні (2660...2740 кг/м3) [104], її можна
вважати константою і тоді коефіцієнт пористості е залежить тільки від густини
сухого ґрунту rd, яка змінюється для наших ґрунтів ширше (орієнтовно
1200...1600 кг/м3).
Число пластичності ІР – це різниця у величинах вологості на верхній та нижній
межі пластичності глинястого ґрунту [10, 42, 49] і є внутрішнім чинником, який
відбиває індивідуальні особливості ґрунту ( головним чином – вміст глинястої
фракції). За числом пластичності можна віднести ґрунт до супіску, суглинку або
глини [49]. Збільшення чи зменшення ІР також впливає на деформативні
характеристики глинястих ґрунтів [103] і їх чутливість до зміни вологості.
Глибина точки відбору зразка або підошви штампу Н. Відомо, що з глибиною
густина сухого дисперсного ґрунту, як правило, збільшується із-за ущільнення за
рахунок підвищення ваги ґрунтової товщі над даною точкою. Але така картина
спостерігається не завжди, відомі різкі відхилення, наприклад, коли близько до
поверхні розташовані переущільнені ґрунти. Тому доцільно розглянути вплив на
деформативність ґрунтів такого чинника, як глибина точки відбору зразка.
Таким чином, приймаємо, що на коефіцієнт компресійної деформації КК впливають
такі чинникі як тиск Р, ступінь вологості ґрунта
- Київ+380960830922