АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Физическая модель водонасыщенного грунта

Читайте также:
  1. A) физическая подготовленность
  2. CAPM - модель оценки долгосрочных активов
  3. D) На специально подготовительные и модельные микроциклы.
  4. I. Базовая модель оценки ценных бумаг.
  5. S-образная модель роста популяции
  6. Автомодельность
  7. Административная модель
  8. Адміністративний порядок захисту прав на винахід, корисну модель, промисловий зразок.
  9. Аналітична математична модель поверхні (підводного аппарата)
  10. Англо-американская модель
  11. Англо-американська модель корпоративного управління
  12. Апарат штучного дихання ручний портативний. Модель 120

Рассмотрим образец водонасыщенного грунта на который действует внешняя сжимающая нагрузка. Как уже показано ранее, увеличение сжимающих напряжений приводит к уплотнению грунта и уменьшению объема пор. В то же время уменьшение объема пор возможно лишь тогда, когда вода заполняющая поры, отфильтровывается за пределы образца. Процесс фильтрации воды из зоны действия сжимающих напряжений будет продолжаться до тех пор, пока силы внутреннего сопротивления скелета грунта не станут равными внешней нагрузке.

Данный механизм деформирования грунта под нагрузкой можно пояснить при помощи физической модели водонасыщенного грунта, рис.21.

 

Рис.21. Физическая модель водонасыщенного грунта

 

В данной схеме пружина моделирует действие внутренних сил сопротивления скелета грунта сжатию. Жидкость, заполняющая герметичную емкость, представляет собой поровую воду, которая может удаляться из камеры через отверстие в верхнем поршне. Диаметр отверстия в поршне зависит от фильтрационных свойств моделируемого грунта.

Если к верхнему поршню данной модели приложить внешнюю нагрузку (N) сразу возникнет избыточное давление в камере (Рw) и вода начнет изливаться через отверстие в поршне. По мере отжатия воды в работу включается пружина и часть внешней будет передаваться на нее. Обозначим реакцию в пружине через Рs тогда в общем случае:

N=Pw+Ps (8)

В начальный момент времени при t = 0:

Ps =0; N=Pw. (9)

По истечении достаточного времени (t = ∞) вся внешняя нагрузка уравновеситься реакцией в пружине, избыточное давление снизиться до 0 и процесс отжатия воды прекратится. Тогда при t = ∞:

Pw =0; N=Ps (10)

 

Перейдем теперь от физической модели к грунту. Внешняя нагрузка N будет соответствовать полному сжимающему напряжению σ, давление в жидкости Pw давлению в поровой воде U и реакция в пружине Ps напряжению, возникающему в скелете грунта

Тогда по аналогии, уравнение 6.8 можно представить в виде:

. (6.11)

При t = 0:

, . (6.12)

При t = ∞:

, (6.13)

 

В механике грунтов поровое давление (U) называется нейтральным давлением, а давление в скелете грунта ()-эффективным.

Необходимо отметить, что:

Уплотнение грунта происходит только под действием эффективного давления ;

Поровое давление не вызывает эффекта трения грунта.

Деформации грунтового основания происходят до тех пор, пока нейтральное давление не станет равным нулю.

Состояние, при котором поровое давление не равно нулю, называется нестабилизированным.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)