Файл: Скотников В.А. Основы теории проходимости гусеничных мелиоративных тракторов [учеб. пособие].pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 0
Более близкие к действительному значению Е„ дают: фор мулы И. И. Черкасова, позволяющие вычислять модуль дефор мации по параметрам модели грунтового основания: числу твер дости А, степени упрочнения п и коэффициенту восстанавливаю щейся осадки Св:
Е - _ |
L |
J L ' V Z ^ ' |
< 2 ' 2 5 ) |
С„ |
+ |
л У А |
|
В заключение следует отметить, что модуль полной дефор мации торфяных грунтов зависит от времени действия нагрузки (табл. 2.8.).
Т а б л . 2.8. Зависимость модуля полной деформации от времени действия нагрузки и удельного давления
|
Модуль полной деформации в кг/см- |
при |
|
Удельное д.шленне, |
|
|
|
кг/см- |
1=30 минут |
/=24 часа |
/=400 часов |
|
0,1 |
13,7 |
8,7 |
2,5 |
0,2 |
6,9 |
4,7 |
1,7 |
0,3 |
5 |
3,3 |
1,4 |
0,4 |
3,9 |
2,6 |
1,3 |
0,5 |
3,1 |
2,1 |
1,3 |
В обшем же, как показывают исследования, модуль полной деформации торфяных грунтов в десятки и сотни раз меньше Еп для минеральных грунтов.
§ 2.8. Несущая способность торфяной залежи
Как было показано выше (см. § 2.2.), при увеличении на грузки на штамп наблюдаются' две фазы напряженного состоя ния грунта (по Н. А. Цытовичу):
1) уплотнения и локальных сдвигов; 2)' развития значитель ных сдвигов.
Фаза развития значительных сдвигов соответствует оконча тельному формированию уплотненного ядра и полному использо ванию несущей способности грунта. В этой фазе напряженного состояния происходит полное разрушение прочности массива и значительное возрастание вертикальной деформации штампа (проваливание.штампа в грунт).
Удельное давление, при котором небольшое приращение на грузки вызывает огромный рост деформаций основания, назы вается его несущей способностью (пределом несущей способ ности).
69
Несущая способность минеральных грунтов определяется экспериментально методом вдавливания штампов или с помощью формул, выведенных на основании теории предельного равнове сия (Н. П. Пузыревекий, Терцаги, В. В. Соколовский, В. Г. Березанцев и другие):
|
|
|
р п р = Aq + |
Bb + |
Дс, |
(2.26) |
где |
р п р |
— |
предел несущей |
способности; |
|
|
А, |
В, Д |
— постоянные для данного грунта коэффициенты, |
||||
|
|
|
зависящие от его угла |
внутреннего |
трения ф, |
|
|
|
|
вида нагрузки и формы штампа; |
|
||
|
q — |
интенсивность боковой пригрузки, равная весу |
||||
|
|
|
слоя грунта (/г) |
от ограничивающей |
поверхно |
|
|
сти до |
уровня |
подошвы штампа; |
|
|
|
q = |
yh; |
b |
— |
ширина штампа; |
||
с |
— |
сцепление. |
|
|
Интересно |
отметить, |
что с |
увеличением размеров штампа |
несущая способность минерального грунта, как видно из урав нения (2.26), возрастает (рис. 2.17).
При бесконечно большом увеличении размеров штампа кри вая вдавливания превращается в кривую сжимаемости, и предел
несущей |
способности рпр-*~°°. |
Это |
вполне объяснимо, так |
как |
|||||||
|
|
_ |
с |
беспредельным |
повышением |
||||||
|
|
Р |
опорной |
площади |
возможность |
||||||
|
|
|
боковых |
деформаций и |
разви |
||||||
|
|
|
тие |
|
значительных |
сдвигов |
|||||
|
|
|
исключается. Наоборот, |
умень- |
|||||||
|
|
- • ^ ^ ^ |
шение размеров штампа сни- |
||||||||
|
|
S 'C^"V" |
жает |
предел |
несущей |
опособ- |
|||||
|
о I-? |
вг>о\ в}>бг\ |
н о |
с т и |
|
грунта, |
который |
при |
|||
п |
о |
6->-0 |
|
становится минимальным. |
|||||||
Рис. 2.17. Зависимость предела несу- |
|
|
^. |
|
|
|
опре- |
||||
щей |
способности от опорной пло- |
|
|
Экспериментальные |
|||||||
|
|
щади. |
деления |
несущей |
способности |
||||||
|
|
|
торфяных |
грунтов |
показали, |
что они обладают аномальными свойствами по сравнению с ми неральными. Исследованиями С. С. Корчунова установлено, что несущая способность торфяной залежи зависит не только от вида
торфа « его физико-механических свойств, но |
также от |
размеров |
и формы штампа. При этом с повышением |
площади |
опорной |
поверхности несущая способность торфа уменьшается, увеличе ние же периметра штампа при прочих равных условиях приводит к росту предела несущей способности (табл. 2.9).
Влияние формы и размеров штампа на несущую способ ность торфяной залежи можно объяснить различным характе ром разрушения торфяных грунтов по сравнению с минераль-
70
Т а б л . |
2.9. |
Зависимость |
предела |
несущей |
способности торфа |
|
|
от |
периметра штампа (по |
С. С. Корчунову) |
|||
Отношение |
сторон |
Периметр, см |
Предел несущей способ |
|||
ности, кг/см2 |
||||||
Круглый |
|
112 |
|
0,7 |
||
1 : 1 |
|
|
126 |
|
0,74 |
|
1 : 2 |
|
|
134 |
|
0,88 |
|
1:4 |
|
|
158 |
|
0,86 |
|
1:8 |
|
|
202 |
|
0,87 |
|
П р и м е ч а н и е . |
Площадь штампа 1000 |
си2 , |
торф |
низинный, оссково-топяной, сте |
пень разложения 30%.
ными. Как уже отмечалось выше, торф разрушается без выпо ра, в виде среза по периметру штампа и сжатия под опорной подошвой.
' Предел несущей способности торфяной залежи определяет ся из выражения
|
|
р |
=А0 + В 0 ~F ^ , |
(2.27) |
где А0 |
— |
коэффициент, |
учитывающий сопротивление |
торфа |
|
|
сжатию; |
|
|
В0 |
— |
сопротивление срезу по периметру; |
|
|
П |
— |
периметр штампа; |
|
|
F |
— |
площадь штампа. |
|
|
Коэффициенты |
Ай И 5 0 |
для некоторых |
видов |
торфяников |
||
приведены в табл. 2.10. |
|
|
|
|
|
||
|
Т а б л . 2.10. Расчетные коэффициенты для |
определения |
предела |
||||
|
насущей способности (по С. С. Корчунову) |
|
|
||||
|
Вид торфяной залежи |
Степень раз |
Влажность, |
% | |
Л 0 , кг'см2 |
Ва, кг/см2 |
|
|
ложения, % |
||||||
Осоковая |
4 5 - 50 |
455 |
|
0,19 |
|
4,75 |
|
Гшгаовая низинная |
го |
1000 |
|
0,324 |
|
8,1 |
|
То |
же |
2 5 - 30 |
566 |
|
0,376 |
|
9,42 |
То |
же |
25 |
1000 |
|
0,358 |
|
8,95 |
Осоковая |
30 |
455-- 5 2 5 |
|
0,464 |
|
6,62 |
|
То |
же |
30 |
730 |
|
0,182 |
|
4,56 |
Древесно-тростниковая |
3 5 - 45 |
354-- 4 0 0 |
|
0,88 |
/ |
4,95 |
|
Сосново-пушицевая |
4 0 - 60 |
525-- 5 6 6 |
|
0,315 |
|
6,64 |
|
Древесно-осоковая |
3 5 - 40 |
455-- 5 2 5 |
|
0,51 |
' |
6,1 |
|
Медиум-залежь |
2 5 - 35 |
810-- 1000 |
|
0,249 |
|
6,89 |
|
Осоково-тростниковая* |
3 0 - 40 |
480-- 7 1 0 |
|
0,64 |
|
2,4 |
|
То |
же* |
3 5 - 40 |
490-- 7 1 0 |
|
0,8 |
|
1,37 |
Тростниковая* |
3 5 - 40 |
250-- 6 1 5 |
|
0,58 |
|
4,16 |
|
Древесно-осоковая* |
3 5 - 45 |
290-- 1000 |
|
0,65 |
|
3,6 |
* По д&нным П. А. Дрозда.
Исследования показали, что для вычисления предела несу щей способности торфяных грунтов можно пользоваться форму лами, полученными по теории предельного равновесия, в част ности
Р п Р = ctgcp |
1 |
+ sin ф |
1 |
+ sin ф |
. |
1 |
— sin ф |
1 |
— sin ф |
|
|
|
(2.28) |
||||
|
|
|
|
|
|
где ф — угол внутреннего |
трения; |
|
|
||
слл — длительное сцепление, определенное |
методом |
вдавли |
|||
вания сферического штампа. |
|
|
|||
Т а б л . 2.11. Предел |
несущей способности |
торфов |
|
Торф |
Степень разло |
жения, % |
Сосново-пушицевый 50 Осоково-тростниковый 35 Древесно-тростниковый 35
Влажность, %
658
600
732
Предел несущей способ ности, кг/см*
плоский штамп |
по формуле |
(2.28) |
сл |
0,41 |
ООО СО 00 |
0,78 |
0,82 |
Как видно, в уравнение (2.28) не входит отношение пери метра к площади штампа, от которых зависит предел несущей способности. Однако результаты определения рпр показывают (табл. 2.11), что расхождение между данными, полученными ме тодами сферического и плоского штампов, достаточно удовлет ворительны. Это дает основание рекомендовать метод шарового штампа для приближенной оценки несущей способности торфя ной залежи, учитывая, что определение с д л сферическим штам пом сокращает сроки испытаний и менее трудоемко, чем опреде ление р п р плоскими штампами.