Файл: Абелев М.Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений 8-й междунар. конгресс по механике грунтов и фундаментостроению.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 123
Скачиваний: 3
Анализ результатов исследования показывает следу ющее.
1. Результаты рассматриваемого эксперимента хоро шо согласуются с результатами эксперимента работы вертикальной песчаной дрены.
2. При сжатии грунта нагрузкой, по величине мень шей структурной прочности сжатия, фильтрационной консолидации не происходит, так как поровое давление во всех точках грунтового массива в течение всего пе риода уплотнения равно нулю.
40 |
80 |
120 |
160 |
200 |
t,4 |
Рис. Ѵ.З. Изменение порового давления во времени при устройстве вертикальной песчаной дрены в грунтах со структурной прочностью сжатия (на графике указаны номера приемных датчиков)
3. Начальное поровое давление в рассматриваемом эксперименте меньше, чем в эксперименте работы верти кальной песчаной дрены. Это является результатом про явления структурной прочности сжатия и, кроме того, может быть объяснено большей плотностью грунта. Ве личина наблюдаемого начального порового давления значительно меньше теоретических значений (по теории фильтрационной консолидации).
6. Основная часть фильтрационной консолидации происходит в более сжатые сроки, чем это предполага ется по существующим методам расчета без учета струк турной прочности сжатия грунта и начального градиен та напора.
268
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЯЕМОСТИ ПОРОВОГО ДАВЛЕНИЯ ВО ВРЕМЕНИ
Методика измерения порового давления при помощи
датчиков порового давления |
конструкции |
Ничипорови- |
ча — Мигина предполагает |
некоторый |
минимальный |
расход поровой воды для перемещения ртути в измери тельном колене. Для более точных исследований вмес то датчиков порового давления в виде трубок были
Рис. V.4. Приемный датчик |
порового давления |
|
|
/ — крышка; 2 — мембрана; |
3 — тензодатчик типа ФКМВ-10; 4~ |
медная |
|
трубка; 5 — дистиллированная |
вода; 6 — крупнозернистый песок; |
7—кап |
|
роновая сетка; 8 — приемный |
зонд |
|
установлены тензометрические датчики порового давле
ния (рис. V.4). Основой такого датчика |
является ла |
|
тунная мембрана внутренним |
диаметром |
11, внешним |
22 и толщиной 0,13—0,21 мм. |
На поверхность датчика |
были наклеены круглые фольговые тензодатчики с ба
зой 10 мм (ФКМВ-10). |
|
|
|
|
|||
Этот |
тензометрический |
стенд (рис. V.5) был |
создан |
||||
нами |
совместно |
с Н. С. Рязановым |
и Н. Ф. Арипо- |
||||
вым [49]. |
|
|
|
|
|
||
Поровое давление измерялось в точке специальным |
|||||||
зондом в виде цилиндра внешним |
диаметром 7 и дли |
||||||
ной |
10 мм, изготовленным из латуни. Внутренняя по |
||||||
лость зонда была заполнена кварцевым песком |
(размер |
||||||
частиц |
0,25—0,50 мм) и |
закрыта |
капроновой |
сеткой. |
|||
Под |
действием |
некоторого |
порового |
давления |
поровая |
вода отжимается в приемную часть датчика (зонд) и со здает давление в измерительной системе, вызывая де формацию мембраны, под влиянием которой изменяется сопротивление тензодатчика.
269
В качестве регистрирующего прибора применялся электронный измеритель деформаций с автоматической
балансировкой |
АИД-1М с порогом |
чувствительности |
|||
0,2 - Ю - 5 |
относительных единиц. Датчики присоединя |
||||
лись к АИД-1М. через переключатель |
14; АИД-1М под |
||||
ключался |
к |
сети через |
стабилизатор |
напряже |
|
ний 15. |
|
|
|
|
|
Для повышения точности измерения перед тариров |
|||||
кой датчики |
вакуумировались |
в бачке в течение 2 ч. |
Рис. V.5. Схема лабораторного стенда с тензометрическими измерителями по рового давления
1—8 — датчики; 9 — кран; 10— краны на
грузки; // — полихлорвиниловая |
пленка; |
|
12 — жесткий |
штамп; 13—АИД-1М; |
пе |
реключатель; |
15 — стабилизатор |
напряже |
ний |
|
|
Разрежение составляло 0,1 мм рт. ст. Затем, не прекра щая процесса вакуумирования, бачок заполнялся дис тиллированной водой. Процесс заполнения датчиков
продолжался под вакуумом в течение |
1 ч. |
Тарировка |
||
производилась в специальной тарировочной |
установке, |
|||
давление в которой |
создавалось |
от |
водопроводной |
|
сети. |
|
|
|
|
На тензометрическом стенде исследовались засолен |
||||
ные илы оз. Сиваш, |
предварительно |
высушенные и раз |
молотые. Грунтовую пасту затворяли на дистиллирован
ной воде. Она имела следующие |
физико-механические |
|||||||||
характеристики: |
предел |
текучести |
32%, |
число |
плас |
|||||
тичности 10, влажность |
|
57%, |
степень |
водонасыще- |
||||||
|
0,96—1, объемный |
вес |
1,61—и удельный |
вес — |
||||||
ния |
г/см3—. |
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
2,65Нагрузка— |
в |
экспериментальной— |
установке |
создава |
||||||
лась |
путем |
заполнения водой |
верхней части |
большого |
270
компрессионного прибора. Давление равномерно пере давалось на грунт круглым штампом через полихлор виниловую пленку, свободно лежащую на грунте (воз дух из-под нее удаляли до начала испытания).
Опыты были проведены в следующей последователь ности. Нагрузку прилагали к грунту и выдерживали по стоянной в течение всего опыта. Грунт обжимали по за крытой системе (при закрытом кране в днище). После приложения нагрузки в течение первого часа со всех
1.S |
ut |
иге/см2 |
|
|
|
> |
• • » |
ИЗ / |
л/5 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
» |
/ |
кгс/см'' |
|
iIrrt |
|
ЫЗ |
|
|
0,5 |
|
* |
q*0ß |
||
|
|
|
|
|
ягс/см2 |
|
|
|
|
л/3 |
|
|
и |
- |
Л/5 |
|
яго/смг |
|
|
|
|
*,ч
Рис. V.6. График изменения порового давления во времени при нагружении грунта (на экспериментальном тензометрическом стенде)
тензодатчиков снимали отсчеты через каждые 15 мин, последующие отсчеты снимали через час (круглосуточ но) в течение всего опыта.
Поровое давление в различных точках грунта не сра зу достигало максимального значения. В нижних слоях поровое давление достигало максимума и стабилизиро валось в течение 1—2 ч (датчик № 1). В верхних слоях оно достигало максимума почти сразу же после прило жения нагрузки (датчик № 3 на рис. V.6).
Затем, когда во всех датчиках устанавливались |
мак |
||
симальные значения |
порового |
давления, нижний |
кран |
в днище открывали, |
отжатую |
воду собирали в |
колбу |
и |
через определенные промежутки времени определяли |
|||
расход воды. |
|
|
|
|
|
Исследования были |
проведены |
при нагрузках |
0,5; 1 |
и |
1,5 кгс/см2. Причем |
при первой |
ступени (0,5 |
кгс/см2) |
271
вся внешняя нагрузка воспринималась норовой водой, при последующих ступенях величина начального давле ния (за исключением показаний самых верхних датчи ков) значительно отличалась от принятой по теории консолидации (рис. V.7). Очевидно, часть внешней на грузки передавалась на скелет грунта (эффективные напряжения). Видимо, это объясняется изменением фи зико-механических свойств грунта после предыдущих
Рис. V.7. Графики изменения порового давления во времени в про цессе консолидации грунта
ступеней нагружения, а также тиксотропными процес сами в самом грунте.
После открытия крана в днище поровое давление по показаниям нижних датчиков уменьшалось до величин,
близких |
нулю, |
а |
по |
показаниям остальных |
датчиков |
|
снижалось |
до |
определенной величины и не изменялось |
||||
в течение |
трех |
суток, |
т. е. устанавливалось |
остаточное |
||
поровое давление. |
|
|
|
|||
Это |
остаточное |
поровое давление свидетельствует |
о явлении начального градиента напора в данных грун
тах. В опытах оно достигало 0,17 кгс/см2 |
при |
внешней |
|||||||||
нагрузке |
1,5 |
кгс/см2. |
Очевидно, |
величина |
остаточного |
||||||
порового |
давления в |
данной |
точке |
была |
недостаточ |
||||||
ной для того, чтобы вызвать |
фильтрацию |
через |
слой |
||||||||
грунта. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исследования |
продолжались |
17 |
дней |
при |
нагрузке |
||||||
0,5 кгс/см2,22 |
дня |
при 1 кгс/см2 |
и 25 |
дней при |
1,5 |
кгс/см2. |
272