Коэффициент бокового давления

Введем понятие коэффициента бокового давления грунта в состоянии покоя ξ, определяющего соотношение абсолютных значений нормальных напряжений, действующих по вертикальным и горизонтальным площадкам элементарного объема грунта в условиях невозможности его бокового расширения.

Тогда в соответствии с рис. 4.7 из выражения (4.11) можно установить связь между коэффициентами ξ и ν

(4.12)

Таким образом, если при проведении компрессионных испытаний оказывается возможным измерить боковые напряжения, возникающие в образце в результате приложения к нему сжимающего напряжения σ, то эти коэффициенты могут быть определены. Некоторые конструкции одометров компрессионных приборов позволяют провести такие измерения.

Теоретически коэффициент бокового давления любого материала может меняться в пределах от 0 до 1. Тогда пределы изменения коэффициента Пуассона составят 0≤ν≤ 0,5. (Наиболее распространенные значения коэффициента бокового давления: для песчаных грунтов ξ=0,25...0,37, для глинистых (в зависимости от консистенции) ξ = 0,11...0,82. Им соответствуют следу­ющие пределы изменения коэффициента Пуассона; для песчаных грунтов ν=0,2...0,27; для глинистых ν=0,1...0,45. Чем ближе глинистый грунт по консистенции приближается к текучему состоянию, тем значения ξ и ν будут больше.

Если в последнее уравнение системы (4.9) подставить значения σ_х = σ_у из выражения (4.11) и провести преобразования в соответствии с формулами (4.12), то получим

где β— коэффициент, зависящий от ν или от β, коэффициент β всегда меньше 1. Следовательно, относительная деформация сжатия ε_z в условиях компрессионного нагружения грунта всегда меньше относительной деформации этого же образца грунта при одноосных испытаниях (ε_z =σ_z/ E).

Модуль деформации.

Сжимаемость грунта можно выразить и через модуль общей деформации грунта .

является аналогом модуля упругости Е, определяемым в соответствии с основным законом теории упругости (закон Гука).

, где (кси) - относительная деформация.

Е_Р зависит от вида грунта и от нагрузки. , где , где

(ню) - коэффициент Пуассона, учитывающий боковое расширение грунта.

Е_Р отражает в отличие от Е упругую и необратимую (остаточную) часть общей деформации грунта.

Е_р= 10-50 Па (100-500 кг/см2) – для песчаных грунтов;

Е_р = 50-75 Па (500-750 кг/см2) – для глинистых грунтов.

Поиск по сайту: