ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 0
яснить запаздыванием включения тока. С увеличением |
h до |
|||||
5 см результаты экспериментирования |
уже не зависят |
от |
||||
высоты |
образца. |
|
|
|
||
На рис. 49 |
приведена зависимость |
между временем |
отта |
|||
ивания |
т |
(с |
поправкой на температуру) и высотой |
об |
||
разца |
h . |
Как видно из графика, экспериментальные |
точки |
|||
достаточно |
определенно располагаются около некоторой |
па |
||||
раболы, |
что подтверждает формулу |
(5 7 ). |
|
|||
Таким образом, можно считать, |
что изложенные теорети |
|||||
ческие положения находят экспериментальное подтверждение в
той мере, в какой |
этого |
можно требовать от |
лабораторных |
|||||
опытов. |
|
|
|
|
А |
|
|
|
Зная указанную комплексную характеристику |
, |
можно |
||||||
с довольно значительным приближением подсчитать время |
t |
|||||||
оттаивания |
грунта |
на |
глубину Н при температуре |
t° |
на |
его |
||
поверхности в случае одномерной задачи. |
|
|
|
|
||||
Считая |
А те50 |
+ |
10 |
1 ч * град/см^, |
время |
f |
(с |
|
точностью до 30%) |
можно определить из соотношения |
|
|
|||||
Время оттаивания |
т |
в случае двух- и трехмерной |
задачи |
|||||
можно рассчитать также, основываясь на комплексной харак теристике А . Получающиеся при этом данные (время) бу дут несколько меньше, чем в случае одномерной задачи. Вре мя промерзания в первом приближении равно времени отта ивания.
ЧАСТЬ П. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
ГЛАВА 1. РЕАКТИВНЫЕ СИЛЫ В ГРУНТАХ
Реактивные силы в сыпучих и связных грунтах при воз действии на них внешней нагрузки возникают вследствие сце
пления и внутреннего трения. Это справедливо для |
любого |
состояния грунта с точки зрения его фазности, но |
относи |
тельное значение сцепления и трения меняется в |
зависимо |
сти от соотношения фаз, составляющих грунт. |
|
На реактивные силы, так же как и на их соотношение, зна
чительно влияет тип грунта. Если в прочности |
песчаного |
грунта независимо от его состояния основную роль |
играет |
трение, то основным фактором, определяющим прочность гли нистых грунтов, является сцепление, которое в свою очередь находится в большой зависимости от состояния грунта.
1. |
Силы сцепления |
(капиллярные силы) |
|
|
Части грунтового скелета, |
так или иначе соприкасающиеся |
|||
одна с другой, образуют так называемые места |
контактов. |
|||
По теории проф. Г. И. Покровского, в грунтах |
необходимо |
|||
различать два рода контактов - тупой и острый. |
Под |
тупым |
||
контактом подразумевается соприкасание двух |
сферических |
|||
поверхностей, а под острым - соприкасание конуса с |
плос |
|||
костью. Это, |
на первый взгляд, весьма условное |
представ |
||
ление о чрезвычайно сложных и разнообразных видах контак
та, которые могут встречаться в грунтах естественного |
за |
|||||||
легания, все же, как мы увидим, вполне согласуется с |
тем, |
|||||||
что приходится наблюдать в действительности. |
|
|
|
|||||
Рассмотрим сначала случай, соответствующий так |
называ |
|||||||
емому тупому контакту. |
Частицы грунта представим себе в |
|||||||
виде шариков (рис. |
5 0 ). |
Если около мест контактов |
|
этих |
||||
шариков |
находится |
вода, |
то |
внутри ее |
возникает |
отрицатель |
||
ное капиллярное давление, равное по Лапласу |
|
|
|
|||||
|
Р - |
с г ( |
- і _ - і - |
) , |
|
|
( 6 1 ) |
|
где |
сг - капиллярная |
постоянная, а |
значения |
г |
и г |
, |
||
|
видны на рисунке. |
|
|
|
|
|||
1 0 0
Рис. 50
Для удобства расчета можно сферические поверхности час тиц заменить параболоидами вращения, соприкасающимися своими вершинами. Тогда
г =
(62)
Объем воды в контакте при этом выразится уравнением
|
|
|
|
а - |
7Гг? |
|
(63) |
||
|
|
|
|
IR |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Если допустить, что на каждый кубик грунта с |
ребром |
||||||||
2 R |
приходится одна частица, |
то число точек |
соприкосно- |
||||||
вения |
будет равно |
|
1 |
» а |
отношение объема воды |
к |
|||
4 |
R 1 |
||||||||
объему грунта |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
в = |
ЗЦ |
|
8 R A |
• |
|
Из формул (63) |
и (6 4 ): |
|
L
іI В '•
ЗЗГ
Сила F , стягивающая две частицы, может быть женно определена так:
|
F = T r \ P . |
Заменяя |
Р и пл их значениями из формул (61) |
(6 5 ), получим:
(64)
(65)
прибли
(66)
и
F - 1 T R |
(67) |
Таким образом, умножив силу F на числоточек |
сопри |
косновения —---■ , получим силу сцепления, отнесенную
4R 1
кединице поверхности*
1 0 1
/г= А СГ |
1- |
|
( 6 8 ) |
I R \ |
\3 ,Т |
|
|
Характер зависимости между влажностью В |
и |
силой |
|
сцепления К для данного случая показан на |
рис. 51 . |
Как |
|
видим, при увлажнении грунта силы сцепления быстро умень
шаются. Мы учли здесь только силы внутреннего |
капилляр |
|
ного давления в воде, заполняющей грунт. Но, кроме |
того, |
|
на границе, отделяющей поверхность воды от |
поверхности |
|
частицы, также возникают силы, которые в случае |
тупого |
|
контакта выражаются уравнением: |
|
|
F —У-Тг71er -jp- = ІТГСГГ^ |
. |
(69) |
Таким образом, получающаяся дополнительная сила сцепле
ния может |
быть выражена через |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Т с г г \ |
|
|
(70) |
|
|
|
|
lR h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однако это сцепление будет наблюдаться только при |
очень |
||||||
малых влажностях, так как при большом количестве |
воды, |
||||||
т. е. когда |
В ~ 0 ,1 , поверхности отдельных менисков |
на |
|||||
чнут сливаться один с другим, вследствие |
чего |
поверхност |
|||||
ные силы внутри грунта исчезнут. |
|
|
|
||||
Другие |
типичные явления получаются в |
случае так назы |
|||||
ваемого |
острого |
контакта (рис. 5 2 ). Исходя из |
законов ге |
||||
ометрии формулу |
(67) можно записать так: |
|
|
||||
|
|
|
|
F -J rr, о - ( ~ - |
, |
|
( 7 і ) |
где |
ß |
- |
угол |
контакта в радианах. |
|
|
|
Объем же воды можно выразить формулой
£ = |
_2 |
(72) |
3 |
К
Рис. 5 1
1 0 2