Файл: Скотников В.А. Основы теории проходимости гусеничных мелиоративных тракторов [учеб. пособие].pdf

тельной деформации к приращению давления:

а

А р

пли, используя уравнения (1.22) и (1.25), получаем

выражает линейную зависимость между давлением и относитель­ ными линейными деформациями, то его можно рассматривать как обратную величину некоторого модуля, подобного модулю упругости для сплошных тел. Этот коэффициент от модуля упру­ гости отличается тем, что он учитывает не упругую деформацию, а полную деформацию (упругую и остаточную) образца грунта без возможности его бокового расширения. Поэтому его назы­

к минеральным грунтам. К торфяным грунтам, которые чрезмер­ но сжимаемы, полученные формулы применимы лишь при очень малом диапазоне изменений давлений (порядка 0,1—0,3 кг/см2). При большем изменении давлений нельзя принимать коэффици­ енты а и а' постоянными. Как отмечает Н. А. Цытович, в этом случае следует .использовать коэффициент компрессии ак , ха­ рактеризующий сжимаемость грунтов по всей логарифмической кривой компрессии [формула (1.18)].

Сжатие грунта при возможности его бокового расширения.

Во многих случаях, когда к поверхности торфяного грунта при­ ложена местная нагрузка, т. е. площадь, по которой передается внешнее давление, ограничена небольшими размерами, сжатие грунта происходит в условиях возможности его бокового рас­ ширения.

Рассмотрим сжатие грунта при беспрепятственном боковом его расширении. Выделим для этого из массива торфяного грун­ та кубик высотой h и нагрузим его вертикальным давлением Рг (одноосное сжатие). Высота кубика в этом случае изменится не только за счет сжатия грунта, но и вследствие бокового рас-

29

ширения (рис. 1.11). Относительное сжатие кубика при допуще­ нии линейной зависимости между напряжениями и деформа­ циями

где Е — постоянная величина, аналогичная модулю нормальной упругости.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ^

В действительности такой осадки призмы, выделенной в мас­ сиве грунта, не происходит, так как на боковых гранях призмы возникают горизонтальные составляющие напряжений и боковое расширение будет затруднено (рис. 1.12). Поэтому модуль Е обычно определяют методом вдавливания штампа в полевых условиях (см. гл. 2) или из компрессионных испытаний.

Из теории сопротивления материалов известно, что зависи­ мость между напряжениями « деформациями в упругой области при трехосном напряженном состоянии выражается обобщенным законом Гука:

30

Если к образцу грунта в компрессионном приборе (рис. 1.13) приложена внешняя нагрузка р2—р\, то относительные дефор­ мации ех=еу=0 (сжатию в направлении ох и оу препятствуют жесткие стенки кольца прибора). Образец грунта будет нахо­

вен отношению приращения горизонтального давления к верти­ кальному

Между понятием коэффициента бокового давления и коэффиентом поперечной деформации, как,видно из уравнения (1.32),

31

физического различия не существует. Любой из этих коэффици­ ентов может быть использован для определения поперечной де­ формации грунта. Учитывая, что сжатие грунтов почти всегда происходит в условиях ограниченного бокового расширения, пользование коэффициентом бокового давления в механике грун­ тов является общепринятым.

Коэффициент бокового давления определяется в лаборатор­ ных условиях. Некоторые значения коэффициента бокового дав­ ления и коэффициента поперечной деформации торфов приведе­ ны в табл. 1.8.

где Е0 — модуль общей деформации.

Относительную вертикальную деформацию можно опреде­

грунта коэффициент сжимаемости увеличивается, а модуль об­ щей деформации уменьшается.

Модуль общей деформации торфяных грунтов должен быть привязан к определенному интервалу изменения нагрузок, так как для одного и того же грунта, но разных интервалов нагрузок модули общей деформации будут различными.

Модуль Е0 для торфяных грунтов зависит от многих фак­ торов (зольности, степени разложения, типа торфа, времени дей-

32