Deformační vlastnosti rozptýlených zemin. Standardní hodnoty pevnostních a deformačních charakteristik zemin Mezi deformační charakteristiky zemin patří:
Hlavními ukazateli mechanických vlastností zemin, které určují únosnost základů a také jejich deformaci, jsou úhel vnitřního tření, specifická adheze S, modul deformace E. K určení mechanických vlastností zemin můžete použít tabulky v příloze 1 SNiP 2.02.01-83*. Pro písčité půdy jsou standardní hodnoty adheze 
(kPa), úhel vnitřního tření 
(stupeň) a deformační modul E(MPa) (tab. 1.2.1) se stanoví v závislosti na typu zeminy a koeficientu pórovitosti. Pro jílovito-hlinité půdy o velikosti 
,
(tabulka 1.2.2) a E(Tabulka 1.2.3)
jsou stanoveny v závislosti na typu půdy, indexu tekutosti a koeficientu pórovitosti. Požadovaná normová hodnota ukazatele mechanických vlastností zeminy se stanoví případně pomocí lineární interpolace na základě koeficientu pórovitosti. Pokud hodnoty E,
půdy překračují limity uvedené v tabulce, charakteristiky 
,
A E by měla být stanovena na základě přímého testování těchto půd v polních nebo laboratorních podmínkách. Je dovoleno vzít v úvahu charakteristiky jako bezpečnostní rezervu 
,
A E podle odpovídajících spodních mezí E,
, pokud mají půdy hodnoty E,
menší než tyto hodnoty.
Tabulka 1.2.1. – Výňatek z tabulky 1, dodatek 1, SNiP 2.02.01-83*. Standardní hodnoty specifické adheze S n j n, st. a deformační modul E, MPa (kgf/cm 2), písčité půdy kvartérních uloženin
|
Písčité půdy |
Charakteristika zemin při koeficientu pórovitosti E, rovnat se |
||||
|
Štěrkovité a velké |
C n | ||||
|
j n | |||||
|
Střední velikost |
C n | ||||
|
j n | |||||
|
C n | |||||
|
j n | |||||
|
Zaprášený |
C n | ||||
|
j n | |||||
Tabulka 1.2.2. – Výňatek z tabulky 2, dodatek 1, SNiP 2.02.01-83*. Standardní hodnoty pro specifickou adhezi S n, kPa (kgf/cm 2), úhel vnitřního tření j n, st. pracho-jílovité nesprašové půdy kvartérních uloženin
|
Označení půdních charakteristik |
Charakteristika zemin při koeficientu pórovitosti E, rovnat se |
||||||||
|
0 £ já L 0,25 £ |
C n j n | ||||||||
|
0,25 < já L 0,75 GBP |
C n j n | ||||||||
|
Hlíny |
0 < já L 0,25 £ |
C n j n | |||||||
|
0,25 < já L 0,5 £ |
C n j n | ||||||||
|
0,5 < já L 0,75 GBP |
C n j n | ||||||||
|
0 < já L 0,25 £ |
C n j n | ||||||||
|
0,25 < já L 0,5 £ |
C n j n | ||||||||
|
0,5 < já L 0,75 GBP |
C n j n | ||||||||
Tabulka 1.2.3. Výňatek z tabulky 3, dodatek 1, SNiP 2.02.01-83*. Standardní hodnoty modulu deformace pracho-jílovité nespraše
|
Původ a stáří půd |
Názvy zemin a limity standardních hodnot jejich indexu tekutosti |
Modul deformace půdy E, MPa (kg/cm 2), s koeficientem pórovitosti E, rovnat se |
||||||||||||
|
Kvartérní ložiska |
aluviální, diluviální, Jezerní aluviální |
0 £ já L 0,75 GBP | ||||||||||||
|
Hlíny |
0 £ já L 0,75 GBP | |||||||||||||
|
0,25 < já L 0,5 £ | ||||||||||||||
|
0,5 < já L 0,75 GBP | ||||||||||||||
|
0 £ já L 0,75 GBP | ||||||||||||||
|
0,25 < já L 0,5 £ | ||||||||||||||
|
0,5 < já L 0,75 GBP | ||||||||||||||
|
Fluvioglaciální |
0 £ já L 0,75 GBP | |||||||||||||
|
Hlíny |
0 £ já L 0,75 GBP | |||||||||||||
|
0,25 < já L 0,5 £ | ||||||||||||||
|
0,5 < já L 0,75 GBP | ||||||||||||||
|
Moréna |
Hlíny |
já L 0,5 £ | ||||||||||||
|
Jurské uloženiny oxfordského stupně |
0,25 £ já L £ 0 | |||||||||||||
|
0 < já L 0,25 £ | ||||||||||||||
|
0,25 < já L 0,5 £ | ||||||||||||||
Výzkum deformační charakteristiky zemin je zaměřena na zjištění schopnosti udržet bez sedání a měnit celistvost jak části konstrukce, tak celé konstrukce. Ve fázi projektu je studium těchto charakteristik hlavní, protože právě takové studie určují požadovaný typ základu a jeho hloubku. Také charakteristiky stability půdy mají přímý vliv na to, jak vysoká může být budoucí struktura.
Význam takového výzkumu je velmi velký. V případech nesprávného průzkumu mohou získané údaje vést k narušení celistvosti stavby nebo k jejímu úplnému zničení. Odolnost vůči deformacím zeminy přímo ovlivňuje svah, vznik trhlin, sedání základů a další negativní jevy.
Stanovení únosnosti
Stanovení únosnosti zeminy probíhá pomocí zatížení a sledováním všech vzniklých deformací. Experimentálně je stanoveno, jaké výsledky budou získány ze zatížení různého stupně. To určuje stupeň deformačních charakteristik zeminy při různém zatížení. A určí se zatížení, při kterém nedošlo k významným deformacím.
V závislosti na typu zeminy jsou deformační charakteristiky různé. Takže hlína nemá prakticky žádnou deformaci při různém zatížení, zatímco písek nemůže vydržet zatížení a posuny. Takový posun způsobí zničení základů, stěn, pokles jedné nebo několika stran.
Pevnost půdy sama o sobě silně závisí na stavu, ve kterém se nachází (nasycení vlhkostí, teplota atd.).
Nárazová síla
Při provádění zkoušek je důležité nejen studovat míru přeneseného napětí z hmoty budovy nebo konstrukce. Významnými podmínkami pro výpočet jsou síly působící na samotnou stavbu. Během provozu působí dodatečné síly jako:
- atmosférický tlak;
- přídavná hmota ze srážek;
- vítr.
Na úrovni laboratorních zkoušek je stanoven maximální a bezpečný stupeň vystavení horizontálním a vertikálním zatížením. To určuje únosnost půdy a úroveň nebezpečí, které by mělo být zajištěno v případě následků havárie. Během závěrů těchto zkoušek jsou hlavními ukazateli odolnost vůči smykovým deformacím, což vede ke změnám integrity a destrukci.
Studium půdních vzorků
Pro přesné určení deformační charakteristiky zemin jsou prováděny speciální testy. Výzkum je regulován a má řadu specifických metod a zařízení, které odpovídají příslušnému GOST č. 12248-96.
Jednou z hlavních regulovaných výzkumných metod je metoda „jednoplošného řezu“. Speciální zařízení vytváří posun jedné části vůči druhé. To určuje hlavní charakteristiku deformace půdy.
Pro testování se používají minimálně 3 vzorky půdy. Použité vzorky jsou vystaveny smykové síle, která se s každým stupněm zvyšuje a nakonec vede k deformaci. V počátečních fázích se kontroluje horizontální pevnost před smykem. Ve druhé fázi se provádí stejný proces se třemi vzorky ke stanovení horizontálního smykového přetvoření.
Krok změny zatížení nastává při 0,1 atmosféry. Výzkumný proces se zastaví, když je půda zničena nebo posunuta o půl centimetru.
Všechny laboratorní výsledky jsou zaneseny do grafu, kde je stanovena specifická adheze a odolnost půdy.
Všechny výsledky experimentálních zkoušek a průměrné vypočtené jsou porovnávány se zavedenými státními normami pro stavební konstrukci.
Výzkumné období
Provádění výzkumu deformačních charakteristik musí probíhat ve fázi průzkumných prací, ve fázi projektování budoucí budovy. Testování únosnosti půdy je povinné pro výstavbu jakýchkoli budov a staveb, zvláště důležité pro budovy s velkým počtem podlaží.
Vzorky se odebírají pomocí speciálního zařízení pomocí jam. Jáma je studna vyvrtaná do hloubky, ze které se začne nalévat základ. Odebírání vzorků půdy se musí provádět touto metodou, protože při kopání dochází k kypření a míchání. Vzorky se odebírají po celé délce jámy každý metr. K testování jsou vhodné pouze celé vzorky.
Samotné studie se provádějí na půdě v různých podmínkách: vysoká vlhkost, zahřátá, minimální vlhkost, zmrazená, zhutněná, nezhutněná.
Základní výpočty únosnosti půdních hornin
Deformace půdy se určuje pomocí určitých hodnot:
- pevnost – odolnost vůči vnějším vlivům. Měřeno maximálním limitem. Za limit se považuje maximální tolerované napětí bez porušení integrity;
- úhel tření – každý druh horniny má svůj vlastní úhel tření;
- adheze - síla vazeb mezi částicemi půdy;
- modul deformace – vyjadřuje poměrem deformace a napětí.
Všechny vlastnosti mají různé hodnoty pro určité změny půdních podmínek.
Vliv na deformaci
Několik specifických faktorů ovlivňuje deformaci půdy:
- velikost částic půdy - čím menší částice, tím vyšší hustota;
- pórovitost - čím větší je vzdálenost částic od sebe, tím nižší je pevnost půdy;
- vlhkost – zvýšená vlhkost snižuje hodnotu konečné pevnosti;
- podzemní voda - přítomnost velké vodní fronty a její sezónní výkyvy ovlivňují pevnost půdy;
- náhlé změny počasí - při cyklickém a prudkém přechodu z teplého stavu do chladnějšího (přesněji 0 °C a níže) může dojít k posunu v určitých oblastech půdy.
Při určování základních doporučení pro výstavbu a pokládání základů budovy je třeba vzít v úvahu všechny ovlivňující faktory.
Druhy půd podléhající povinnému šetření
Obecně se pro zajištění úplné bezpečnosti výstavby a provozu budovy doporučují deformační studie pro všechny typy zemin. Můžete tak identifikovat možné potíže, které ovlivní provoz a výstavbu zařízení. Provádění povinných deformačních zkoušek v souladu se státní normou je určeno pro:
- hrubé půdy;
- písky;
- jílovité horniny;
- organominerální půdy;
- organické půdy;
- zasolené půdy.
Tyto typy zemin jsou zvláště náchylné k deformaci jejich nosných charakteristik. Je to dáno jejich projevovými vlastnostmi fyzikální vlastnosti když vnější faktory. Hrubé klastiky a písky nemají vysokou pevnost a vyznačují se smykem při zatížení, což okamžitě způsobí zničení základu, pokles a deformaci stěn a v důsledku toho úplné zničení. Také všechny uvedené typy zemin jsou zvláště náchylné ke změnám svých vlastností za vlhka. Všechny zeminy mají buď nízkou hustotu, která za vlhka vede k poruchám, nebo obsahují rozpustné nečistoty. Proto přesné stanovení deformačních charakteristik zeminy tato kategorie je povinná. Po studii je vypracován seznam doporučení pro eliminaci možného sedání a zhutnění půdy. Teprve na základě plnohodnotné studie je vytvořen akční plán, který zabrání nízkým ukazatelům pevnosti půdy.
Tyto zkoušky je také povinné provádět pro výstavbu výškových vícepodlažních budov, které mají zvýšené konstrukční zatížení a zvýšené horizontální a vertikální zatížení. Pokud se nezohlední okolnosti s hustotou a únosností zeminy, základ nemusí splňovat požadované zatížení. Tato situace může vést ke zřícení nebo pádu budovy na bok. Pokus ušetřit peníze může vést nejen ke ztrátě předmětu, ale také ke ztrátě lidských životů.
naše práce
Společnost Geodata nabízí výzkum studie deformace půdy, dále celou řadu inženýrských a geodetických zaměření na jednotlivé termíny. Díky rozsáhlým zkušenostem a silným partnerstvím jsme vyvinuli flexibilní cenový systém, který bude vyhovovat všem. Práce provádějí pouze profesionálové a společnost pochází z nejlepších univerzit v zemi.
Provádíme celou škálu průzkumů v souladu se zavedenými státní norma s předáním všech potřebných závěrů a dokumentace v mnoha regionech země.
Pokud na nás máte nějaké dotazy, kontaktujte nás na uvedeném čísle nebo napište na náš email. Vždy si také můžete objednat hovor z webu a naši specialisté vám poradí se všemi vašimi dotazy.
Pevnost zeminy určuje její schopnost udržet konstrukci ve vzpřímené poloze. Pevnostní charakteristiky určují, jak hluboký by měl být základ a jak vysoká může být konstrukce. Pevnost půdního podkladu zajišťuje svislou polohu stěn, absenci svahů, trhlin, poklesů a jiných velkých škod. Jak se určují pevnostní charakteristiky zemin? Jaké nástroje a metody se používají ke studiu kvality půdy před velkou výstavbou?
Jak se určuje síla?
Pro stanovení pevnosti jakéhokoli materiálu se na něj působí zatížení a sleduje se přítomnost a velikost deformací po zatížení. V závislosti na deformačních vlastnostech může materiál odolat určitému zatížení, aniž by měnil svou velikost a tvar nebo se deformoval vlivem vnějších sil.
Zemina nebo zemina jsou materiály, které mají určitou pevnost a odolnost proti deformaci. Hustá půda (jíl) dobře drží náklad a nedeformuje se. Sypká zemina (písek) nevydrží zatížení, pohybuje se a způsobuje destrukci stěn budovy. Schopnost nedeformovat se při zatížení navíc závisí na stavu půdy (nasycení vodou, zamrzání). Jaké zatížení musí vydržet zemina pod základem stavby?
Jaké zatížení může budova odolat?
Budova je vystavena vertikálnímu zatížení (atmosférický tlak, sníh, déšť) a horizontálnímu zatížení (tlak větru). Proto testování na laboratorních přístrojích určuje schopnost půdních vzorků odolat vertikálnímu a horizontálnímu zatížení. Testy také určují kritickou hodnotu, při které vzorek půdy selže (posune se, dojde k výrazné deformaci nebo se drolí).
Z pevnostních charakteristik zemin je nejdůležitější odolnost proti tangenciálním (smykovým) deformacím (horizontálním zatížením).
Laboratorní zkoušky pevnosti zeminy
Pro stanovení pevnostních charakteristik zemin se provádějí laboratorní zkoušky vzorků zemin pomocí speciálních přístrojů. Metody a metody výzkumu jsou určeny GOST 12248-96.
Častěji se zkouška provádí na zařízení, které působí smykovou silou v jedné rovině. Tato studie se nazývá „metoda řezů v jedné rovině“. Nejprve je na vzorky zeminy aplikováno horizontální smykové zatížení (alespoň 3) a je zvyšováno, dokud vzorek selže. Poté je na tři další vzorky půdy aplikováno vertikální zatížení, které je rovněž zvyšováno, dokud není vzorek zničen.
Pomalé zvyšování zátěže se zvyšuje v krocích po 0,1a (kde „a“ je Atmosférický tlak). Zatížení se zvyšuje, dokud se vzorek neporuší nebo dokud jeho deformace (smyk) nepřesáhne 5 mm.
Výzkumná data jsou zanesena do grafu, kde je podél os vyznačena velikost zatížení (střižná síla) a velikost posunu. Podle tohoto grafu se určí vnitřní tření zeminy, měrný smykový odpor a její specifická adheze.
Získané ukazatele jsou porovnány s určenými přijatelnými půdními charakteristikami uvedenými v GOST. Poté jsou vydána doporučení ohledně možnosti postavit budovu na této půdě.
Kdy se studie provádí?
Studium pevnostních charakteristik zemin se provádí při geologických průzkumných pracích před výstavbou budovy. To je důležité zejména u výškových vícepodlažních budov, které mají značnou hmotnost a musí odolat vysokému zatížení větrem.
Sběr zeminy pro přístrojové testování se nazývá monolit. Odebírá se z jam - studní, jejichž hloubka se rovná hloubce založení budoucího domu. Vzorek půdy se odebírá každých 1-2 m po celé hloubce jámy. Jako vzorky pro výzkum jsou odebírány vzorky s nepoškozenou vnitřní strukturou půdy (bez kopání, kypření apod.).
Zkoušky na zařízeních se provádějí na vzorcích v suchém a vodou nasyceném (mokrém) stavu, dále na vzorcích předem zhutněných nebo bez jejich předzhutnění.
Geodetický průzkum. Takto vypadá vzorek půdy
Přístroje pro stanovení pevnosti
Pro laboratorní výzkum Používají se následující zařízení:
- Kompresní zařízení GT1.1.4 – měří deformovatelnost a sedání zeminy.
- Triaxiální kompresní jednotky GT0.3.10., GT0.3.13., GT0.3.14.
- Zařízení pro řezání v jedné rovině GT0.2.1., GT1.2.9.
- Instalace předběžného zhutnění vzorků GT1.2.5. a hutnicí zařízení GT1.4.1
- Jednoosé kompresní jednotky GT0.5.3., GT0.5.4
- Tlaková a napínací zařízení pro studium skalnatých půd GT0.6.3., GT0.6.4.
- Instalace jednoplošného řezu pro zmrzlou zeminu GT0.2.2.
- Příslušenství pro přípravu vzorků.
Pomocí laboratorních studií se zjišťují pevnostní charakteristiky zeminy.
Pevnost půdy: vlastnosti
Deformační vlastnosti půdy se měří pomocí následujících ukazatelů:
- Pevnost zeminy - schopnost odolávat vnějším vlivům - se posuzuje podle jednoosé pevnosti v tlaku (maximální zatížení, které zemina odolá bez destrukce). Měřeno v MPa.
- Úhel tření závisí na typu půdy, u pískovců je to 25-45 jednotek, u jílů od 7 do 30 jednotek. Také ukazatelem pevnostních charakteristik zeminy je koeficient vnitřního tření.
- Specifická koheze je odpor specifických vazeb v půdě vůči pohybu jejích částic. Měří se v kPa nebo kgf/cm2.
- Modul deformace E (charakteristika tuhosti zeminy) – koeficient závislosti deformace na napětí.
Charakteristiky pevnosti půdy se mohou lišit v závislosti na ročním období, nasycení vodou a teplotě.
Co ovlivňuje pevnost půdy?
Co ovlivňuje deformační charakteristiky zemin:
- Granulometrické složení půdy (velikost jejích částic). Čím menší částice, tím vyšší hustota a nižší deformační vlastnosti.
- Pórovitost půdy (čím je zemina hustší, tím má vyšší pevnostní charakteristiky a tím nižší je její schopnost deformace při zatížení).
- Vlhkost půdy (vlhká půda snižuje pevnostní vlastnosti).
- Oscilace podzemní vody(zvýšení jejich úrovně snižuje pevnostní vlastnosti zeminy).
Práce geodetů - začátek stavby Stanovení deformačních vlastností zemin vyžaduje odborné znalosti a geologické výpočty.
Pevnostní a deformační charakteristiky zemin aktualizováno: 26. února 2018 od: zoomfund
Smyková odolnost zeminy je charakterizována smykovým napětím v mezním stavu, kdy dojde k porušení zeminy. Vztah mezi mezními tečnami τ a napětími kolmými ke smykovým plochám σ je vyjádřen Coulomb-Mohrovou pevnostní podmínkou
Tsytovič I.A. Mechanika půdy
τ = σ tan φ + c,
kde φ je úhel vnitřního tření; S— specifická přilnavost.
Pevnostní charakteristiky φ a S stanoveny v laboratorních a polních podmínkách. Pro předběžné i konečné výpočty základů budov a konstrukcí třídy II a III je povoleno vzít hodnoty φ a S podle tabulky 1.17 a 1.18.
TABULKA 1.17. STANDARDNÍ SPECIFICKÉ HODNOTY PŘIJETÍ C, kPa, A ÚHLY VNITŘNÍHO TŘENÍ φ , deg, PÍSČKOVÉ PŮDY
| Písek | Charakteristický | Hodnoty S E | |||
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | ||
| Štěrkovité a velké | S φ |
2 43 |
1 40 |
0 38 |
- - |
| Střední velikost | S φ |
3 40 |
2 38 |
1 35 |
- - |
| Malý | S φ |
6 38 |
4 36 |
2 32 |
0 28 |
| Zaprášený | S φ |
8 36 |
6 34 |
4 30 |
2 26 |
Poznámka. Hodnoty uvedené v tabulce se vztahují na křemenné písky (viz tabulka 1.12).
TABULKA 1.18. STANDARDNÍ HODNOTY PRO KONKRÉTNÍ UCHYCENÍ C, kPa, A ÚHLY VNITŘNÍHO TŘENÍ φ , deg, jílovito-hlinité půdy kvartérních uloženin
| Základní nátěr | Míra obratu | Charakteristický | Hodnoty S a φ při koeficientu pórovitosti E | ||||||
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | |||
| Písčitá hlína | 0 < já L ≤ 0,25 | S φ |
21 30 |
17 29 |
15 27 |
13 24 |
- - |
- - |
- - |
| 0,25 < já L ≤ 0,75 | S φ |
19 28 |
15 26 |
13 24 |
11 21 |
9 18 |
- - |
- - |
|
| Hlína | 0 < já L ≤ 0,25 | S φ |
47 26 |
37 25 |
31 24 |
25 23 |
22 22 |
19 20 |
- - |
| 0,25 < já L ≤ 0,5 | S φ |
39 24 |
34 23 |
28 22 |
23 21 |
18 19 |
15 17 |
- - |
|
| 0,5 < já L ≤ 0,75 | S φ |
- - |
- - |
25 19 |
20 18 |
16 16 |
14 14 |
12 12 |
|
| Jíl | 0 < já L ≤ 0,25 | S φ |
- - |
81 21 |
68 20 |
54 19 |
47 18 |
41 16 |
36 14 |
| 0,25 < já L ≤ 0,5 | S φ |
- - |
- - |
57 18 |
50 17 |
43 16 |
37 14 |
32 11 |
|
| 0,5 < já L ≤ 0,75 | S φ |
- - |
- - |
45 15 |
41 14 |
36 12 |
33 10 |
29 7 |
|
Poznámka. Hodnoty S a φ neplatí pro sprašové půdy.
1.5.1. Stanovení pevnostních charakteristik v laboratorních podmínkách
V praxi půdního průzkumu se používá metoda řezání zeminy po pevné rovině v jednorovinných řezacích zařízeních. Chcete-li získat φ a S je nutné vyříznout alespoň tři vzorky zeminy při různých hodnotách svislého zatížení. Na základě hodnot smykového odporu τ získaných v experimentech byl vytvořen graf lineární závislosti τ = F(σ) a najděte úhel vnitřního tření φ a specifickou adhezi S(obr. 1.5).
Rýže. 1.5. Závislost smykové únosnosti zeminy τ na normálovém napětí σ
Existují dvě hlavní experimentální schémata: pomalý řez vzorku půdy předem zhutněný až do úplného zpevnění (test zpevněný-odvodněný) a rychlý řez bez předběžného zhutnění (test nezpevněný-odvodněný).
Hodnoty φ a S, získané metodou pomalého konsolidovaného smyku, slouží ke stanovení vypočteného odporu zeminy a také k posouzení únosnosti základu ve stabilizovaném stavu (všechna napětí od vnějšího zatížení zachycuje skelet zeminy). Hodnoty φ a S, získané metodou rychlého nekonsolidovaného řezu, se používají ke stanovení únosnosti pomalu se zhutňujících vodou nasycených jílů a jílů, kalů, sapropelů, rašelinných půd a rašelin. V takových zeminách může dojít k nestabilizovanému stavu (přítomnost přetlaku v pórové vodě) v důsledku jejich pomalého zpevnění nebo rychlého přenosu zatížení z konstrukce (sila, nádrže, sklady surovin apod.).
Metoda stanovení pevnostních charakteristik φ a S za podmínek tříosého stlačení je více konzistentní s namáhaným stavem zeminy u paty konstrukce. Zkouška se provádí na zařízení, ve kterém je vzorek půdy vystaven komplexnímu hydrostatickému tlaku a dodatečnému vertikálnímu (axiálnímu) tlaku. Pro stanovení pevnostních charakteristik zemin se provádí řada zkoušek při různých tlakových poměrech, které přivádějí vzorek k destrukci; výsledkem každého experimentu jsou hodnoty nejvyšších σ 1 a nejnižších σ 3 hlavních normálových napětí v okamžiku zničení jsou získány. Graficky je vztah mezi hlavním tečným a normálovým napětím znázorněn pomocí Mohrových kružnic, z nichž každá je postavena na rozdílu mezi napětími σ 1 a σ 3 (obr. 1.6).
Rýže. 1.6.
Společná tečna k těmto kružnicím splňuje pevnostní podmínku (1.5) a umožňuje nám určit charakteristiky φ a S .
Následující testy se provádějí na zařízeních s tříosou kompresí:
- - neodvodněno - po celou dobu pokusu nedochází k odtoku vody ze vzorku půdy;
- - zpevněno-odvodněno - při působení hydrostatického tlaku je zajištěna drenáž a vzorek je zcela zhutněn, při působení axiálního zatížení nedochází k drenáži;
- - odvodnění - odvodnění je zajištěno po celou dobu zkoušky.
Pro stanovení pevnostních charakteristik vyjádřených jako celková (celková) napětí se provádějí neodvodněné zkoušky zemin nasycených vodou. Provádějí se odvodňovací zkoušky ke stanovení pevnostních charakteristik vyjádřených jako efektivní napětí. V tomto případě musí být během pokusu dosaženo zcela zpevněného stavu půdy. Pevnostní charakteristiky zemin vyjádřené efektivními napětími lze stanovit i pro vzorky zeminy zkoušené v neúplně konsolidovaném stavu za předpokladu, že se v průběhu experimentu měří tlak v pórové vodě.
Kvantitativní charakteristikou pevnosti skalnatých zemin je jednoosá pevnost v tlaku Rc, stanoveno rozdrcením vzorku půdy a vypočteno podle vzorce
R s = P/F,
Kde R— zatížení v okamžiku zničení vzorku půdy; F je plocha průřezu vzorku půdy.
1.5.2. Stanovení pevnostních charakteristik v terénu
Polní smyková zkouška v dané rovině půdního pilíře uzavřeného v prstencové kleci je podobná laboratorní smykové zkoušce v jednorovinných smykových zařízeních. Zkoušky se provádějí v jámách, jámách, driftech atd. Pro získání charakteristik φ a S určit smykovou únosnost nejméně tří pilířů při různém svislém zatížení. Používaná zkušební schémata jsou stejná jako v laboratorních podmínkách. Hodnoty φ a S se nacházejí na základě konstrukce závislosti (1.5), jak je znázorněno na Obr. 1.5.
Terénní stanovení charakteristik φ a S ve stěnách vrtu se provádí metodou prstencového a progresivního řezání. Zkušební schémata jsou znázorněna na Obr. 1.7. Tyto metody se používají ke zkoušení zemin v hloubkách do 10 m (kruhový smyk) a do 20 m (progresivní smyk). Metoda prstencového řezu využívá distanční zápustku s podélnými čepelemi, zatímco metoda progresivního řezu využívá příčné čepele. Pomocí distančního razníku se lopatky zatlačí do stěn studny a na stěny se vytvoří normální tlak. U metody prstencového smyku se půda řeže působením krouticího momentu a u metody translačního smyku působí tažná síla. Chcete-li získat φ a S je nutné provést alespoň tři řezy při různých normálových tlacích na stěnách studny a sestrojit závislost τ = F(σ) (viz obr. 1.5).
Rýže. 1.7.
A- prsten; b— progresivní; PROTI- rotační oběžné kolo: 1 - lopatky; 2 — distanční razítka; 3 - studny; 4 — tyče; 5 - zařízení pro vytváření a měření síly
Metoda rotačního smyku pomocí oběžného kola zatlačovaného do hmoty zeminy nebo do dna vrtu (viz obr. 1.7) umožňuje stanovit smykovou odolnost τ, proto se doporučuje použít ve slabých hlínách, jílovitých půdách, hlinitých půdách. sapropely, rašelinné půdy a rašeliny, protože pro ně je úhel vnitřního tření prakticky roven nule a lze jej vzít S= τ. Zkoušky oběžného kola se provádějí v hloubkách až 20 m.
Pro stanovení pevnostních charakteristik v terénu se používají metody vyboulení a sesutí zeminy v důlních dílech. Hodnoty φ a S vypočteno z podmínek mezní rovnováhy vyboulené a sesouvající se zeminy.
Úhel vnitřního tření písčitých zemin lze určit pomocí statického a dynamického sondování. Podle statických údajů má úhel φ následující hodnoty:
| q c, MPa | 1 | 2 | 4 | 7 | 12 | 20 | 30 |
| φ, stup | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 | 36 | 38 |
Hodnoty φ podle dynamických znějících dat jsou uvedeny v tabulce. 1.19. U konstrukcí I. a II. třídy je povinné porovnávat sondážní data s výsledky smykových zkoušek stejných zemin. U konstrukcí třídy III je povoleno stanovit φ pouze z výsledků sondování.
TABULKA 1.19. HODNOTY ÚHLŮ VNITŘNÍHO TŘENÍ φ PÍSKOVÝCH ZEMÍ DLE ÚDAJE DYNAMICKÉHO SNÍMÁNÍ
Strana 27 z 34
STANDARDNÍ HODNOTY PEVNOSTNÍCH A DEFORMAČNÍCH CHARAKTERISTIK PŮD
1. Charakteristika půdy uvedená v tabulce. 1-3, lze použít při výpočtech základů konstrukcí v souladu s pokyny v článku 2.16.
stůl 1
s n jn, st. a deformační modul E, MPa (kgf/cm 2), písčité půdy kvartérních uloženin
| Sandy | Označení vlastnosti | Charakteristika zemin při koeficientu pórovitosti E, rovnat se |
|||
| Štěrkovité a velké | jn | ||||
| Střední velikost | jn | ||||
| jn | |||||
| Zaprášený | jn | ||||
tabulka 2
Standardní hodnoty specifické adheze s n, kPa (kgf/cm 2), úhel vnitřního tření jn, st. a deformační modul E, MPa (kgf/cm2), prachovitě jílovité nesprašové půdy kvartérních uloženin
| Názvy zemin a limity jejich standardních hodnot | Charakteristická označení | Charakteristika zemin při koeficientu pórovitosti E, rovnat se |
|||||||
| Míra obratu | |||||||||
| 0 £ já L 0,25 £ | jn | ||||||||
| 0,25< já L 0,75 GBP | jn | ||||||||
| 0 < já L 0,25 £ | jn | ||||||||
| Hlíny | 0,25 < já L 0,5 £ | jn | |||||||
| 0,5 < já L 0,75 GBP | jn | ||||||||
| 0 < já L 0,25 £ | jn | ||||||||
| 0,25 < já L 0,5 £ | jn | ||||||||
| 0,5 < já L 0,75 GBP | jn | ||||||||
Tabulka 3
Standardní hodnoty modulu deformace jílovito-hlinitých nesprašových zemin
| Původ a | Název půdy | Modul deformace půdy E, MPa (kg/cm 2), s koeficientem pórovitosti E, rovnat se |
||||||||||||
| stáří půdy | komodit a limity standardních hodnot jejich indexu tekutosti | |||||||||||||
| 0 £ já L 0,75 GBP | ||||||||||||||
| Hlíny | 0 £ já L 0,75 GBP 0,25< já L 0,5 £ 0,5< já L 0,75 GBP | |||||||||||||
| Kvartérní | aluviální | 0 £ já L 0,75 GBP 0,25< já L 0,5 £ 0,5< já L 0,75 GBP | ||||||||||||
| 0 £ já L 0,75 GBP | ||||||||||||||
| Hlíny | 0 £ já L 0,75 GBP 0,25 < já L 0,5 £ 0,5< já L 0,75 GBP | |||||||||||||
| Moréna | Hlíny | já L 0,5 £ | ||||||||||||
| Jurské uloženiny oxfordského stupně | 0,25 £ já L£ 0 0< já L 0,25 £ 0,25 < já L 0,5 £ | |||||||||||||
2. Charakteristika písčitých půd v tabulce. 1 se týkají křemenných písků se zrny různé kulatosti, obsahující nejvýše 20 % živce a nejvýše 5 % v součtu různých nečistot (slída, glaukonit atd.), včetně organických látek, bez ohledu na stupeň půdní vlhkosti Sr . .
3. Charakteristika jílovito-hlinitých půd v tabulce. 2 a 3 se týkají půd obsahujících ne více než 5 % organické hmoty a majících určitý stupeň vlhkosti Sr= 0,8.
4. Pro půdy s mezihodnotami E, oproti těm, které jsou uvedeny v tabulce. 1-3 je povoleno definovat hodnoty c n, jn A E interpolací.
Pokud hodnoty E, já L A Sr půdy přesahují limity uvedené v tabulce. 1-3, charakteristika Sn, jn A E by měla být stanovena na základě přímého testování těchto půd.
Je dovoleno vzít v úvahu charakteristiky jako bezpečnostní rezervu s n, tz n A E podle odpovídajících spodních mezí E, já L A Sr Tabulka 1-3, pokud na půdě záleží E, já L A Sr nižší než tyto limitní hodnoty.
5. K určení hodnot Sn, jn A E Podle tabulky 1-3 se používají standardní hodnoty E, já L A Sr(bod 2.12).
| Obsah |
|---|
