Показники, що характеризують стиснення ґрунтів, коефіцієнт ущільнення α, та модуль деформації Е.
Коефіцієнт ущільнення ґрунту - відношення зміни коефіцієнта пористості до різниці тисків, що викликала ці зміни.
Модуль деформації ґрунту - коефіцієнт пропорційності між відносною деформацією і вертикальним тиском.
Для випробовування ґрунтів застосовують компресійні прилади (одометри) (рис.3.1), що складаються з наступних деталей: робочого кільця 2 внутрішнім діаметром 87,6 мм і висотою 25 мм, циліндричної обойми 3, перфорованого вкладиша під кільце 4 і піддони з ємністю для води 5, а також індикатора 1 для виміру вертикальних деформацій ґрунту з ціною розподілу 0,01 мм.
Рис.3.1. Схема випробовування зразка ґрунту в одометрі
Порядок роботи
1. Зразок ґрунту в робочому кільці встановлюють в обойму компресійного приладу.
2. За індикатором приладу беруть відлік nдо навантаження зразка
3. Передають на зразок тиск Рi= 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 МПа до півтора кратної величини умовних розрахункових тисків на ґрунт.
4. Після прикладання кожної ступені тиску показання індикаторів nі варто реєструвати через 0,25; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30 хв до досягнення умовної стабілізації деформацій ґрунту. За критерій умовної стабілізації деформацій ґрунту при даній ступені тиску варто приймати деформацію не більше 0,01 мм; для глинистих ґрунтів - за 16 год; для пилуватих і дрібних пісків - за 4год.
5. Результати заносять у табл.3.1.
По відносній деформації ґрунтів варто будувати графік залежності відносних деформацій від вертикального тиску (рис.3.2).
Результати випробувань
Таблиця 3.1
№ з/п
Час, хв
Тиск на зразок Р, МПа
Показник індикатору n
Деформація зразка
, мм
Відносний стиск зразку
Коефіцієнт пористості ґрунту
Коефіцієнт ущільнення
МПа-1
Коефіцієнт пористості ei по середніх значеннях відносних деформацій Ei , взятих з графіка, при будь-якому тиску Рварто обчислювати за формулою
де e0 - початковий коефіцієнт пористості ґрунту.
Рис. 3.2. Відносний стиск ґрунту, в залежності від тиску Р.
Коефіцієнт ущільнення α в інтервалі тисків Рi і Pi+1 потрібно обчислювати за формулою, МПа-1:
Для визначення коефіцієнта ущільнення ґрунту αрозглядають ділянку компресійної залежності в межах зміни тиску від природного Рi = на даній глибині до тиску яке виникає на цій глибині після додаткового прикладання навантажень від споруди (рис.3.3).
Рис. 3.3. Компресійна крива
Модуль деформації ґрунту Eв інтервалі тисків від Piдо Рi+1 варто визначати за формулою, МПа:
де - коефіцієнт, що враховує відсутність бокового розширення ґрунту в компресійному приладі, для пилуватих і дрібних пісків - 0,8; супісків - 0,7; суглинків - 0,5; глин - 0,4.
Модуль деформації, що відповідає результату випробувань, обчислюють з урахуванням коефіцієнта корегування mk, (табл. 3.2)