Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Компрессионные испытания глинистых грунтов постоянно возрастающей нагрузкой

ВАК РФ 04.00.07, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации по теме "Компрессионные испытания глинистых грунтов постоянно возрастающей нагрузкой"

ГОСЖОМАИССТРОЙ РСФСР ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И НАУЧНО-ИЗСПЕДОВАТЕЛЮНИЙ ШВТЛГУГ ИНЖЕНЕР НИХ ИЗЫСКАНИЙ ДЛЯ СТРОИТ ЕЛ 1СТВА

(пнивдс)

На правах рукописи ДЕНИСЕНКО Виктор Викторович

от 624.131

КОМПРЕССИОННЫЕ ШПЫГАНЩ ГЛИН1СГЫХ. ГРУНТОВ ПОСТОЯННО ВОЗРАСТАЮЩЕЙ НАГРУЗКОЙ

ОЧ.ОО.ОУ - Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Лосжиа - [!»91

Работа выполнена в Производственном и научнО"Исследо:вательс-ком институте инженерных изысканий для строительства (ПНИИИСе) и в Северо-Кавказском тресте инженегно-строительннх изысканий (Сев-КавТИОИЗе).

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Л.С.Амаряи

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

В.Д.Казарновский - кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Р.Н.Кутергин

Ведуиая организация - Ростовский-на~Дон,у трест шмекерно-

строительных изысканий (ростовдон-ТИСИЗ)

Защита диссертации состоится /-/ОЯ&РЯ 199^ г, в УЗ часов на заседании специализированного совета К ОЗЗ.П.ОГ в Производственном и научно-исследовательском институте игаенерннх изнсканий для строительства (ПЕШСе) по адресу: 10^050, г.Москва, Окружной проезд, 16.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке пнИШСа по тону же адресу.

Автореферат разослан 4 'г.

Учёный секретарь специализированного совета, кандидат

геолого-минералогипеских наук"- ^ 0.1Ы!ег:гтоп-

- э -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тени.Повышение эффективности проектирования ц троительства требуют от ишенернцх изысканий постоянного роста остоверности результатов и производительности работ. В комплексе абст при инкенерно-геологических изгнаниях важную роль играют лабораторные испытания грунтов в компрессионных приборах с целью определения показателей сжимаемости. Применяемая в настоящее время етодика компрессионных попита ни 11 грунтов ступенчато возраставшей агрузкой требует больших затрат времени и не обеспечивает необходимой достоверности результатов, так как не соответствует резину на-ружения грунтов оснований при строительстве. В свяги с этим совер-енствование методики и приборов дпя компрессионных испытаний группе, направленное на повышение достоверности результатов и произво-ительиосш испытаний, является актуальным.

Цель и задачи работ.Основной цельп диссертации являлось иауч -ие обоснование компрессионных ис.штанин глинистых грунтов лостоян-о ьозрастаицей нагрузкой, разработка методики испытаний,техничес-их требовишй к аппаратуре и её создание.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие адачи:

определить техншсо-экономичеснуи эффективность компрессионних опитаний грунтов методам постоянно возрастающей нагрузки (методом ВН);

обоснонать достоверность результатов испытании методой ПВИ;

оценить погрешности определения показателей сжимаемости грун-зв методом ЦВН;

исследовать особенности саикаечости грунтов при нагруменим и.

после ею окончания в зависимости от скорости ПВН;

исследовать влияние скорости ГШЯ на степень консолидации г^ тов ггри вагруаеаки и после его окончания;

исследовать влияние физических свойств грунтов на скорость

ПВН.

Научная новизна работы состоит ъ следующем; установлен закономерности сжимаемости и консолидации груш при вг.грукбсш и после его окончания в зависимости от скорости I сфориулкровап физически обоснованный критерии выбора скорос нагруаення грунтов методой ПВН;

установлена анапитичеокая связь предельной скорости НШТ пол ноотьи водокасыдешшх грунтов с их физическими свойствами;

сформулированы научно обоснованные технические требования аппаратура для реализации ыетода ГШ;

сцонзш случайная и общак погрешности определения показать олшкаекости грунтов методом ПВН.

Практическая значимость. На оонове экспериментальных и ошл конструкторских работ разработаны следуызие методики и аппараты: методика выбора скорости ПВН до начала испитаниИ в зависит от физических свойств грунтов или по условию подобия процесса у] грачиониоЯ консолидации - по а.с. К' 1506022,. обеспечиьаимая сок] ¡цение длительности компрессионных испытания в 1,'(..ЛМ раза;

методика определения структурной прочности грутов истолок ПВН, повисавшая точность результатов и обеспечивпгпая получение 8 качений нагрузки начала и окончания разрушения структуры грунте методика оценки степени сохранности природноп структур" гр: тов при отборе для испытаний;

' . методика оценки общей погрешности определения показателей |

аемостм грушка методом ПВН в единичном испытании, в т.ч. олучая-ой иогреянооги, оценить которую другими методами т прэдотавля-

ооь возиожннй; :

гтж способа. сок^мщлиия длительности определения отабнлизкрояагг-

I

ой осадки' х-рув^о» после прияоаеиия.ЯЩ до 3 раз - по а.с» !Й» 1502699, 1502700; ...

азуомлтичеокий комнрессаонйыя прибор о поотоякко ясзгаогагщзя ¡агрузкой (МП-';П)„ обесийчи^аюций повинтив деотогернозси £езгп?>» •атов к .ускорение мипггокмй •« по сие.» 155&704, 1604921» 2603290,

[бтод;

уетроймзо для кйханиаироланного отбора монолитов грутгаоз из [урфов-дулон (ГШ-*). рбкопччивпвкее: ссхрипзпив природного саоявпня •руауов я мпиоииетк н погт-явщее » 4,..6 раз ормюводитсдьсо«* их !Т'5ор.\ по сравним» о отбором вручную « по а.о, Е» 99373Г» 1034250, 1108240.

реализация работа. Сомовине положения работы вопли. в проект стандарта "Грунт». Ueto.ii лабораторного определения свкмаекоотя иоо-оггнно яоэр-ютасщвй нагрузкой", подгояогяетша к ухвегздепип.

11« основе эксперментшшюго прибора /Ш-4Н разработана прошившая модель автоматического компрессионного прибора о постоянно юзраставшей нагрузкой ЛШ1-6Я. В 1991 г. начато изготовление Ю опытах образцов и подготовка серийного внпуска прибора.

Экономический эффект о? использования метода ПВН составляет ¡,86 руб. »а одно компрессионное испытание, а в целом по стране бо-ее 1,5 млн.руб. в год.

Устройство ГБМ-1 изготовлено и распространю в 1983-1986 г.г, реди изыскательских организаций страны в количестве 45 штук. Эко-.омический эЗДект от использования устройства ГБМ-1 составляет

_ б -

13,61 руб. аа один монолит. Экономический эффект от использования устройства ГБМ-1 в СевКавтиоИЗе (Краснодарский край) в 198Э-1990-; г. составил более 138 тыс.руб.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертащ-докладывались,демонстрировались и обсуждались на: секции инженерно-строительных изысканий НТО Госстроя РСФСР в 1981 г. и 1988 г. (г,Москва)} совещании - семинаре "Повышение качества инженерно-строительных изысканий на основе достижения научно-техническогс ■ rtporpecca,совершенствования форм'и методов информационной работы пропаганды передового опыта в 1986 г. (г.Красноярск): семинарах геологов и лаборантов Краснодарского края в СевКавТИСИЗе в 198« 1985 и 1988 г.г. (г.Краснодар); заседании отдела инженерно-геолс гических исследований ПНИИИСа в 1988 г. (г.Москва); заседании кс федры основания и фундаменты КОХИ в 1988 г. (г.Краснодар); инженерно-геологической секции НТС ПНИИИСа в 1989 г. (г.Москва); Все сосзнон совещании "Инженерная геология лёссовых пород" в 1989 i (г.Ростов-на-Дону);Х'-й конференции изыскателей " Гидропроекта" i 1990 г. (г.Солнечногорск); Всесосзной научно-практической конференции ,:ЛёссоБые просадочные грунты как основания зданий и сооружений" в 1990 г. (г.Барнаул).'.

' Компрессионный прибор.АКП-4Н демонстрировался в 1986 г. ш • Краснодарской краевой ВДНХ, где отмечен дипломами.

Устройство ГБМ-1 демонстрировалось^в 1985 г. на ВДНХ СССР, ] отмечено дипломом и медалями. В 1989 г. устройстве ГБМ-1 демонст-. рировалось на конкурсе НПО "Стройизыскавия" (г.Москва) по теме "Грунтоносы вдавливаемые н обуривашцие", на котором отмечено в ш ле naypeatOB конкурса.

По теме диссертации "опубликовано 18 работ, в iom • чйсл

5 статей и 10 изобретений .

Обьём и структура работа. Диссертация содержит 186 страниц, 27 таблиц и 50 рисунков и состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 130 каиаевоЕания И че-^ тырёх приложений на 21 странице; включавщих 7 таблиц и 2 рисунка.

На защиту выносятся:

1. Научное обоснование компрессионных испытаний грунтов постоянно возраставшей нагрузкой{

2. Зависимость сжимаености и параметров консолидации грунтов от скорости ПВН}

3. Критерий выбора скорости ПВН;

Зависимость предельной скорости ПВН от физических свойств

грунтов;

5. Опенка случайной погрешности определения показателей сяи-маемости конкретного грунта в единичпон испытания.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформирована цель и задачи исследований» определены научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе дан акалпэ известных методов компрессионных испытаний грунтов для определения показателей ¡га сяимасчостн и способов сокращения длительности определения стабилизированной осадки грунтов при постоянной нагрузке.

Из извести« методов компрессиоктсс испытаний грунтов в настоящее время наибольшее распространение полечил метод ступенчато возрастающей нагрузки (метод СВН)( принятый в нашей стране и йо многих зарубежных странах за стандартный. Метод СВН заклочается

в приложении нагрузки ступенями с выдержкой каждой до стабилизации осадки грунтов. Он прост в 'реализации, но имеет ряд существенных недостатокой:

1. Практически мгновенное приложение больших по величине стандартных ступенек нагрузки Сот 12,5 до 100 кПа) приводит к необратимый нарушениям природной структуры грунтов, увеличелию их снимаемое™ и уплотнения;

2. Выдераивание каждой ступени нагрузки до стабилизации осадки грунтов увеличивает длительность испытаний и не соответствует ренинам их нагружения в основаниях при строительстве, при котором нагрузка увеличивается практически постоянно;

3. Точность определения показателей сшшаенссти в единичном ис питании конкретного грунта ограничена невозможность!) оценить случаи нув погрешность измерений;

Структурная прочность грунтов определяется весьма пркбли- • kuheo по нагрузке, соответствующей'окончанию разрушения структуры.

Известные способы «сокращения длительности определения стабилизированной осадки грунтов при постоянной нагрузке не обеспечивал* требуемой достоверности результатов, так как предусматривают задание параметров сокращения длительности испытании до начала опыта без учёта физических свойств грунтов.

Кроне метода СВН известны: метод постоянной скорости деформации (ПСД); метод контролируемого градиента (КГ); метод постоянной скорости нагруыения (ПСН) шш постоянно возрастаищей нагрузки (ПВН); метод непрерывного иагрумения (Hti); фильтрационный метод (ф) метод релаксации (р). Все эти методы основаны на непрерывно изце-няшуися параметрах. Для контроля скорости нагружения они пре/.ур-гзтривавт .laneptiiiie норового давления в грунтах во время испытания, что сгу.ац.!чивдет их арктическое использование.

Из альтернативных методу СВН более предпочтительным для практического использования яшяетоя метод ПВН, который обеспечивает наибольшее соответствие режимам нагружекия грунтов в основаниях при строительстве. Однако метод ПВН недостаточно изучен для Ешро» Кого практического применения.

Во второй главе рассмотрены условия, обеспечивавшие постояайо возрастающую нагрузку, сформулированы требования к экспериментальной аппаратуре, дано описание экспериментального компрессионного прибора с постоянно возрастающей нагрузкой, приведена методика исследований.

Постоянно возраставшая нагрузка описывается формулой

р - v-i, о «i ^а)

где V/ - скорость ПВН, кПа/ч; í к ¿к - время приложения ПВН .соответственно текущее и До конечного значения нагрузки Р«, ч. Экспериментальный компрессионный прибор обеспечивает! диапазон скоростей ПВН от 0,15 До 1000 кПа/ч| диапазон конечных нагрузок от 25 до ЮОО кПа} непрерывную регистрации осадки Испытываемого грунта при приложении ПВН и при постоянной конечной нагрузке;

автоматическое проведение испытаний по заданной программе; Исследования проводились на образцах-близнецах грунтов природного сложения различной консистенции: глин твёрдых и полутвёрдых (с коэффициентом пористости е™ 0,578;. .1,014 и природной влажностью V/=> 8...4ЭЮ; суглинках твёрдых, полутвёрдых;1 туго- и мягко-нпастичннх (е= 0,494» < .1,279, V/= П...47$); супесях твёрдых'и пластичных ( е= 0,658...0,921, W- б...27$). Сохранность природно го сложения грунтов обеспечивалась специально разработанным устрой ством дня механизированного отбора монолитов из шурфов-дудок ГБМ-Т-

-Дооценка степени консолидации грунтов за время приложения цщ осуществлялась по показателю относительной дополнительной осадки при постоянной конечцой нагрузке после нагрукения

Q '-f^-ioo -О-100,*. (г)

Где SK- осадка грунта за время приложения ПВН; мм; Sc~ стабилизированная осадка .грунта после приложения ПВН при Рк = const , мм; U- степень консолидации грунтов при окончании приложения ПВН, долей единиц, и * SK/(SK+sc).

Для обоснования метода ПВН использовалось сравнение с результатами испытаний образцов-близнецов грунтов методом СВП, который: строго определён по граничным.условиям оценки сжимаемости испитива емых грунтов; предусматривает приложение нагрузки на грунт, как и цетоде ПВН, Б качестве независимого параметра опыта; стандарп'ииро ван и более широко применяется на практике.

В третьей главе приведено сравнение результатов компрессионно испытаний грунтов методом ПВИ и СВН, дани оценка погрешности определения показателей сжимаемости и статистический анализ результат экспериментов.

Сравнение результатов испытаний методами ИБП и СВН производилось на 88 парах образцов-близнецов различных грунтов, указанных ь главе 2, Образцы-близиецы в каждой паре испытывались до одинаковой конечной нагрузки от 300 до 500 кПа, один - методом ПВН, другой -- методом СВН. Скорость ПВН в какдом опыте задавалась произвольно. После прилоыеаия ПВН образцы вцде^шшались при fy = const до стабилизации St, Экспериментами охвачены: V - I...IOGO кПа/ч; Q в в 1,9...43,9^. Приложение СВН до конечного значения осуществлялось ступенями, последовательно прннимашиин значения 50,I00,I50,200^0( it00 и 500 кПа с выдержкой до стаОшпгэаиг/ осадки грунтов по ГОСТу

23508-79.

Показано, что метод ПВН, в отличие от метода СВН, позволяет ' оценить случайнуо погрешность <5* определения показателей спимаено-сти конкретного грунта в единичном испытании

где cLu ael+ ; Е . " аппрсксиииругшие значения соответст"

вечно относительного коэффициента сяикаемости ar и иодуля ксгшрео-сионнон деформации Е в начале и в конце {.-го интервала ггзгрузйк йр , 1/ИПа; 6* и б1 - среднее квадратическоэ отклонение'~ соотсстс?-

il с

венно по ао и Ек, 1/МПа.

Статистическим анализом получениях результатов псппташФ об» разцов-бякэнецов грунтов кзтодагт ПБН к СВН уотавоаяеаа гпазслаь-ность их сравнения и достаточная представительность для последуя-щеп обработки.

При сравнении результатов иегаягопий сбреацов-бяизйецоа груя-тоз методами ПВН и СВН установлено, что метод ПВН дайг; и срйднеп, меньшую сжимаемость грунтов при одинаковых нагрузках, прейзеотвув-цих разрушении структуры грунтов, я позволяет определять 9КЭДвшш нагрузки, при погори::. гтачгаается и заканчивается разруйэпиа структура грунтов, обозначениях соответственно f^ я По (£,йояп6 оцешзать стопень оохрззиости естественно:! структур! грунгоз вря подготовке к испитаниям, особенно при разработке средств ¿шя , от*-бора образков яеваруиеняой структура в ноле й лайор&го£.5й

где Р - эталонное начальное значение структурной прочности Грунтов сл

а образцах, отобранных этзпоитш способом, кПа.

•100 (%)* (з)

(<0

В четвёртой главе рассмотрены влияние скорости ПВН на показатели сзииаекости грунтов, связь скорости нагружеиия с S при Р =

с к

»const после приложения ПВН, зависимость скорости нагруженця от физических свойств грунтов и консолидация грунтов после приложена ПВН.

Исследования проводились на 8 группах ооразцов-близнецов различных грунтов при полном водонасыщешш: глинах твёрдых и полутвё] дых се» 0,748.'..1,014; суглинках твёрдых с é = 0,543.. .0,753. В каждой группе образцн-олазнецн испытывались с различными скоростя! вагрукения V до одинаковой конечной нагрузки Рк, при которой вдщ риивалрсь до стабилизации S,. Экспериментами схвачены: V-- 7,8.., ...250 »Па/ч; |->„ 200.'..750 кПа; Q» 3,3...4?, 1%.

Эксперименты показали, что величина сжатия одних и тех же х-р,

toe при 'иагружевии зависит от скорости fffití; чем больше скорость,ti

ыеньпе саатие. Для каыдого грунта есть такое граничное значение

скорости ПВН,' шне которого скорость нагрдоении це влияет на его

показатели свимаеыости. Величина S, н время ей стабилизации при f^

a co/jsi также зависят от скорости ПВН: чем больше скорость, тек

больше величина S и длительность её стабилизации, с

установление зависимости У от физических свойств грунтов про водилось по результатам J05 испытаний, охвативших: глины твёрдые полутвёрдые ( е = 0,578...1,014, W- 8...43/0; суглинки твёрдые п лутвёрдые, туго-: и мягкопластичные С е= 0,494...1,275, W= II... . ,.35%)¡ супеси твёрдие и пластичные ( е= 0,658..,0,У21, W* 6.. ...2750; степень влажности S » 0,6...1,0; V- I...I000 к11а/ч; Р

Г г

» Э00...96Р КПа; Q- 1,9...«, 7*.

Корреляционным анализом бцди отобраны те показатели физичеок свойств грунтов, которые в сочетании с Ц могут Дать функциоиайь

- 13 - -

аую связь с У» и путём их обработки по программе ннояествзкной рз~ грессии била получена формула для определения максимальной скорости ПВН с учётом физических свойств грунтов при £„=> 0,91; Л ,0

с кооффициентом множественной корреляции 0,599, превышагодии его предельное значение равное 0,415 при Е?-ом уровне значимости, где üp- число пластичности,^! VJ- вдааноств на границе текучести,%,

Рассчитанные .по формуле (5) значения скоростей ПВН притшпиаль но сходятся с зкспергаентальршш дчя тех я с образцов грунтов.

При Q = 1% по формуле (5) получаем У= 3,572 кПа/ч независимо от физических свойств грунтов. -Этот предельный случаГ< не подтверждён экспериментально. Поэтому формула (5) применима при Q >-l¡í,'?.e. при степени консолидации грунтов при окончании нагруггек;;/! по формуле (2) равной U <£0,990.

Для практического применения формулу (5) зкраким через V

При 0,60...О,89 хорошей корреляции получить на удалось.

Исследование консолидации образцов грунтов при Рк= cansí после нагруженья показало, что в'зависчиости от скорости ПВН она происходит в два этапа-фильтрационной консолидации и ползучести скепз-та грунтов или в один - ползучести скелета грунтов. Кривые консолидации грунтов аппроксимируются функцией времени, коэффициенты которой зависят от скорости ПВН и для каждог'о грунта имеют свои вначе-

ния , i

С = —fe_ ,-'•■■• (7)

где i - время после окончания приложения ПВН До стабилизации $

прй Р(ч.» с<, ч; С и / - постоянные лля конкретного опыта вши чины' соответственно» ч/км и 1/ш.

Параметры с и { имеют определённый физический смысл

, а с^-ъ-г-к-ь—, (8)

Вс 2а - С у • Рк

где коэффициент консолидации, м^/с; /7- высота образца, и.

Практически все рассмотренные кривые консолидации грунтов и: ли прямолинейный участок, отражающий линейную, зависимость меду £сг1 и . 5. , которую можно представить известная уравнением

¿нл. (9)

где !(- безразмерный показатель пшзуче-с?и скелета грунта; Вд - кочка перенесения продолжения прямолинейного участка кривой ко лидздии испытываемого грунта с осью £д гс ,

Анализ численных значений С„ 1? К , згычксленннх для испытан грунтов по формулам (б) и (9), показал, что при FJj.ccог.Л после груиеаия псяэучееть скелета всегда имеет песто. величина С^, зави IX величина К ну зависит от скорости ПВН: чем бсльше скорость, т больно Еелкчлна- С,.

Но реа$ямага»2 экспериментов отмечено, что скорость ПВН дол й£ обеспечила» фтЕьяршшониуэ консолидации фунтов за время их гр^зекия при допуекаеной 0 5,1» соотве?с*вуьеев степени консол ц:н1 при оесгшеки кагругепия грунтов и 0,952»

Г> пятой гладе сфориузшроваш тех пи чес кие требовании к аппар

V __ _ _____.. ■

'1>о к иеяоднка нвшяашй, раоокогреЁа яехнико-экопомические показ-$аяк кегодп ПВН и ери способа сокращения длительности определена при 1£«<'сэл<»1 ааоскойз использования фактических данных иоп: тываеыах г^уирв..а.ькеде опыта».

. Ооиовйце ■тлшчаакке гребования к аппаратуре для компресоио

шх испытаний грунтов методом ПВЯ заклгчаотся в обеспечении иоцо~ сонного с постоянной скороотью увеличения нагруеки от куля до Котиной величины с допускаемой погрешностью скорости Еагруаения ие Золее . +0,5%, начиная с нагрузки, равной Ъ% её конечной вел ич и ¡и,

I

I регистрации осадки грунтов при нагружении непрерывно или о ¡га*--ом приращения нагрузки не более Ю кПа.

Скорость ПВН следует задавать в зависимости от физических свойств испытываемых грунтов:

а) для грунтов с 5 =» 0,9. ..1,0} 0,7«? ег? 1,0 и 0,4=5 М/А/ч; з*1,0 - по графика» УС^), приведённым в работе, или по формула б), а дня грунтов с 0,9...1,0; 0,7> е > зГ.О и О.^У/Лу^ >1,0 по формуле (б). При этом, если число пластичности грунтор Jp 5%, скорость нагрумения принимается при 5%, есл|1 7р> *25при !(,-. 25% с определенней степени консолидации I/грунтов при окончании нагружении по формуле (2). Если будет 1/< 0,952, скорость нагруиеиия следует уменьшить до получения и я 0,952...0,989;

(О для грунтов с 5Г< 0,9 - аналогично пункту а) при полное водонасыщении;

в) для грунтов, которые по программе испытании должна иметь природную влажность принимается скорость нагрумения 10 кПа/ч с определением степени консолидации и при окончании аагружечия по формуле (2). Если будет 17 < 0,952, скорость нагрумения следует уменьшить до 'получения и = 0.952...0,9В9.

г) для водонасыщешшх грунтов с = 1,0 и 0,5 предельную скорость нагрумения можно задавать из условия подобия скорости на-грунения оснований сооружений

(10)

где У - скорость нагрумения основания, к11а/ч; Н0-ьисита исследу-

- 16 -

ейого фильтрующего слоя грунта в основании, м.

Первый способ сокращения длительности определения 5С заши ется в применении более точного измерителя осадки грунта. При ! Критерий стабилизации осадки грунта уменьшается пропорциональнс повышении точности измерителя при сохранении нормативной скорос осадки грунта при её стабилизации. Установлено, что с уменьшен! цены Деления измерителя осадки грунта до 0,005 мм'сокращение д; телькости определения 5С может достигать 26$. Если испытания зе канчивать в момент времени, когда скорость осадки грунтов при < стабилизации будет соответствовать нормативно;7:, сокращение длит ности определения $с может достигать На основе функции (7] ведена формула для определения атого момента

1 > в Си

" 5"Ус (25с + { )

• Второй способ сокращения длительности определения 5С зашн

е^ся в установлении момента совпадения фактической осадки грунт

прогнозируемой по уравнению консолидации, выведенному по факти*

ким значениям осадки испытываемого грунта, предшествующим проп

зируеноиу, и расчёту £ по этому уравнению. Экспериментально ус

с р

новлено, что при допускаемой погрешности расчёта $с до 10$ спос

обесйечивает сокращение длительности определения в з раза.

Трений способ сокращения длительности определения $сзаклю* ей в установлении момента испытания грунтов, начиная с которогс осадка линейно зависит от €д{;. Показано^ что такой момент наст еф после ¿ого; как три последовательных значения времени деяси поС4оянной нагрузки, замеренные череэ равные интервалы приращег осадки грунта А5 , образую';1 геометрическую прогрессию

1й±1 , Ьщй- при ДБ-сопв!. №

Си

Выведено уравнение дня расчёта стабилизированной осадки грун~

К = + ' ; (13)

е £п~ осадка грунта соответствующая времени действия нагруз-:, ш; /4- параметр кривой консолидации, вычисленный по данным ■ .блюдения за осадкой грунта в моменты времени Vми»

~ расчётное'время стабилизации осадки грунта, ч.

" А , --, (и); 1-* ' (15)

ил-а + Л пи с > /л

t п+ ^ I п

1е £ - нормативный критерий условной стабилизации осадки испиты-

шного грунта при максимально допустимом её приращении 0,01 мм, ч.

Экспериментально установлено, что при допускаемой погрешности

ючёта $с До 10$ способ обеспечивает сокращение длительности ои~

гделения 9 в 3 раза, с

Выводы

1. Основным недостатком компрессионных испытаний грунтов стан-1ртным методом ступенчато возрастающей нагрузки (методом 08Н) явится несоответствие режимам нагрудения грунтов основания при стро-:ельстье. Из альтернативных методов наибольшее соответствие реми-

ш нагрумения грунтов оснований при строительстве обеспечивает ме~ )д постоянно возрастающей нагрузки (метод ПВН), который недостато-ш изучен для широкого практического применения.

2. Метод ПВН в сравнении с методом СВН:

даёт, в средней, меньшую сжимаемость грунтов при одинаковых ц'рузках, предшествующих разрушение структуры грунтов;

повышает точность определения структурной прочности грунтов; обеспечивает получение значении нагрузки, при которых начина-

- 18 -

ется и заканчивается разрушение природной структуры грунтов;

позволяет оценивать степень сохранности природной структур грунтов при отборе для испытаний и случайную погреиность опреде ления показателей сжимаемости конкретного грунта в единичном ис пытании; . '.

сокращает длительность испытаний в 1,4...8,4 раза, в средне в 4,5 раза, в т.ч. супесей - в 4,2 раза, суглинков - 5,0 раз, глин - 3;5 раза.

3. При компрессионных испытаниях грунтов методов ПВН показа тели сжимаемости грунтов зависят от скорости ПВН; чем больше скс рость', тем меньше скимаемооть и консолидация в процессе нагруме ний и тем больше дополнительная осадка, длительность её стабили зации и величина коэффициента консолидации при постоянной нагруг ке после припояения ПВН.

4;' Для каждого грунте имеется такое граничноо значение скс росл ПВН, нше которого она не влияет на его показатели сиимае пост и',' и такое предельное значение', при котором степень консоли грунта при окончании-кагружекия будет не меньше заданной. Величина предельной скорости ПВН тем больше, чем бельке кое УШ1И8Н5 пористости испытываемы;: грунтов, и тек меньпе, чем болы ИХ число пластичности и относительная влажность.

йависндасть взличшш скорости ПБЯ от физически:: свойств гр^ 200 егшьнйе проявляется в супесях, слабее - в суглинках и почтк проявляется в глинах;*

Дчя полноегьа водокаснззнных глинистых грунтов получен-: формула для определения предельной скорости ПВН по заданной стег ни консолидации грунтов при окончании нагружения в зависимости физических ОЁойсгв испытываемых грунтбв! числа пластичности, отг

- 19 -

сительной влажности и коэффициента пористости.

6. Критерием выбора скорости ПВН является условие обеспечен нип степени консолидации грунтов при окончании нагружения в пределах 0,952. ..0,989.'

7. Разработана методика компрессионных испытаний глинистых грунтов постоянно возраставшей ногрузкой, позволяющая задавать скорость ПВН до начала испытаний с учётом физических свойстбгрун-тов и обеспечивающая практически Полную их консолидацию при окончании нагружения.

8. Разработаны технические требования к аппаратуре и промышленный прибор для реализации компрессионных испытаний методом ПВН.

9. Разработаны три способа сокращения длительности определения стабилизированной осадки различных грунтов при постоянной конечной нагрузке после приложения ПВН на основе использования фактических данных испытываемых грунтов в ходе опыта, обеспечивавшие повышение достоверности результатов и сокращение длительности их получения до 3 раз.

Основное содержание диссертации опубликованно в следующих работах:

1.Денисенко В.В.,Ляшенко II.А. Компрессионные испытания грунтов постоянно возрастающей нагрузкой // Проектирование и инженерные изчскания. -1990, К' 4. -0.26-28.

2.Денисенко В.В. .Ляшенко П. А. »Снезккин Б.А. Особенности Но-яед^нич гчиниотых грунтов при сжатии постоянно возрастающей нагрузкой // Инженерные изыскания и решения проблем охраны окружающей прегч п гидротехническом строительстве. Трудн института "Гидропроект". -П., 1990, внп. Ш. -С. 161-165.

И.А.,Ленчсенко В.В» расчет основании по результатам

- it о ~

киыиреоенотшх испытании постоянно возрастающей нагрузкой //. bun росы исследования лессовых грунтов » методов возведения фундаментов ua них. MciCWaoBCKiiii соорник pitOil. --Ростов-на-Дону, Иэд-ьо Htüli, 1990,

Ц. Денисенко D.B., Ьаикоь 0.il., Михайлов U.K. Боковой групп« нос для отбора мозолим!» х-рунтов // Проектирование и инженерные изыскания. -I98't, II» 2. -C.32--3'i.

5. Денисенко В.В., Банков О.Н. Устройство для ыеханизириши наго отбора монолитов из шурфов-дудок // Технический прогресс ъ атомной промышленности. Серия; "Строительство." —1905, Ь 7.

-22.

6. Деш'.сенко В.В.', Ляшенко H.A. Рекомендации но ускоренному определении) деформируемости грунтов при компрессионных испита!." «.-, постоянно возраставшей нагрузкой, -ст'дёт о НОТ (х/д Ь 7292 НПО "Сгройиэискзния") / СевКаьТИСЯШ. -Краснодар. 1989. -188с. (фонды ОеъКавТИСйЗа, арх. ü 7'i20).

7. Виангаров P.C., Аслибикяи 0.В., Квец о.Ь., Штвкои MJ.ll,, Ляиешсо П.А., Денисонко В.Б. Составление рекомендаций по ускорен ному определению деформируемости i-рунтов при компресс-ионных ист; «авиях постоянно возрасгаадвб нагрузкой. -Отчёт о НИР Сх/д И- 112 НПО "Стройиаыскания") / ГЩИЩО. -M., 'IS89. -128с. (Фонды ГПШИИа. >

8.-Нетребко D.H., Денисенко В.В. Экспериментальная технолог проходки и опробования структурных и mе н ерн о-геол о ги че с ких выраос, ток для целей проектирования и строительства на просадочных rçya-тах. -Отчёт о НИР(х/д по теме 32.I.I П0"Стройизыскашш"и ПШШО/ СеьЕавТИШ. -Краснодар,1907. -67с.(фонды СевКавТИСШЗа.арх.!!?67Гг

9. A.C. » 965737 ООСР. Боковой грунтонос / Денисенко в.В., Г^йкоа Q.H. // Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. ToBaj

мне знаки. -1982, К» '»8.

10. a.c. № 1084250 СССР. Боковой грунтоиоп / Денисенко а.П., Байков О.Н. П Открытия. Изобретения, ~I9f)'l, К' 13.

11. A.c. № II8R240 СССР. Боковой грунтонос / Денисенко Р. В,, И Яков О.Н. // Открытия. Изобретет!«. -I9R5, В' '¡0.

12. л.с. № 1502699 ссср- Спосоо' определения деформационных характеристик грунтов / Лятонко H.A., Горячев Ч.И., Денисенко В.В. // Открытия. Изобретения. -1989, К» Я.

13. a.c. К1 1502700 ОПОР. -Способ определения деформационных х-ч-ракториотик грунтов / Лншенко ii. Л., Горячев м. ii., дршюглко в, п. // Открытия. Изобретения. -1989, К' 31.

I'i. A.c. !!» 1506022 СОТР. Способ определения деформационных уз~ раг.'ифиепт грунтов / Горячев Ч.И., Денисенко В.П., Лятенко П.А, /• Открытия. Изобретения. -1989 33.

15. A.c. № 159970'» СССР, Устройство для-определения механически/: свойств »-¡'.унтов / Денисенко В.В., Литвинов П.Л. // Открытия, il.i.i'iperemm. -19?О, ?<'-> 30.

16. Л.'.. S 160'»"21 СГ-'СР. Устройство для компрессионных исинта-аил грунтов / Денисенко В.В. // Открытия. Изобретения. -1990, № 41.

17. А.''. 2 16082 -О СССР. Компрессионный приоор / Денисенко В.В-// Открытая. Изобретения. -19^0, Е» 43.

18. A.c. К1 1б(Г:0»:0 СССР. Автоматический компрессионный прибор ' Денисенко В.В. // Открытия. Изобретения. -1991, № 41.