Обработка данных испытаний штампов

Первым этапом обработки результатов является построение графика зависимости осадок от нагрузок S = f (Р).

На этом графике можно выделить 3 участка, каждый из которых соответствует определенной фазе напряженного состояния грунта под штампом.

1. Фаза уплотнения - на этом участке зависимость S = f (Р) близка к линейной, грунт под штампом лишь уплотняется и приобретает большую сопротивляемость внешним силам.

2. Фаза сдвигов - зависимость становится явно криволинейной; происходят некоторые локальные сдвиги у краев фундамента; несущая способность грунта еще не исчерпана.

3. Фаза выпирания - происходит резкий прирост осадки штампа при незначительном приросте величины нагрузки с выпором грунта из основания в стороны и вверх.

Вторым этапом обработки опытных данных является вычисление модуля общей деформации Е₀ по формуле Шлейхера, которая имеет вид:

Ео = (1 - v²) ∙ w ∙ d ∙ (Δ p/Δ S)

где: v - коэффициент Пуассона (коэффициент бокового расширения грунта), принимается равным для крупнообломочных грунтов - 0, 27; для песков и супесей - 0, 3; дня суглинков - 0, 35; для глин - 0, 42;

w - безразмерный коэффициент, зависящий от материала штампа и его формы, принимается равным 0, 79 - для круглых штампов;

d - диаметр штампа;

Δ р - приращение удельной ступени нагрузки на штамп в рассматриваемом интервале давлений;

Δ S - приращение осадки штампа, соответствующее величине Δ р.

3. Определение модуля деформации грунта в лаборатории на приборе ОИСИ-4

В лабораторных условиях фактическую работу грунта можно смоделировать с помощью прибора ОИСИ-4, разработанного на кафедре оснований и фундаментов.С помощью прибора в лабораторных условиях можно определить линейные и объемные параметры зоны деформации, образующейся и грунте под штампом. На основании полученных параметров определяют средний модуль линейной и объемной деформаций.

Средний модуль объемной деформации определяется по формуле:

Е_гр.ср. = 0, 5 р_э/ɛ

где: ɛ - относительная деформация грунта; в случае определения при испытании размера глубины зоны деформации вычисляется линейное ее значение из выражения ɛ _л, а в случае определения объема зоны деформации - объемное ее значение ɛ _о = V_s/V_a

Р_э - эффективное давление, действующее по глубине зоны деформации; определяется из выражения:

Р_э = Р- Р_стр;

S - осадка круглого штампа;

Р - среднее давление в подошве круглого штампа;

Р_стр - структурная прочность грунта;

Н, Va - соответственно, глубина и объем зоны деформации.

1. Центральный штамп; 2.Кольцевой штамп; 3.Образец грунта; 4.Фиксаторы; 5.Кольцо-грунтонос; 6.Ванна для воды; 7.Граница зоны деформации