WYKŁAD 10 – 15.12.2010
1. Odkształcenia:
2. Rodzaje zależności naprężenia-odkształcenia:
3. Ściśliwość to cecha gruntu polegająca na zmniejszaniu się jego objętości pod wpływem przyłożonego obciążenia.
4. Odprężenie to zwiększanie objętości gruntu wskutek zmniejszenia obciążenia (wynik odkształceń sprężystych)
5. Konsolidacja to proces równoczesnego zmniejszania się zawartości wody i objętości porów w gruntach pod wpływem przyrostu naprężeń. (Jeżeli pory są całkowicie wypełnione wodą, lecz jej odpływ jest niemożliwy, to przyłożone obciążenie powoduje zwiększenie ciśnienia wody w porach, nie powodując wzrostu naprężenia efektywnego sigma’. Cząstki gruntu nie ulegają przesunięciu i konsolidacja nie występuje).
6. Relaksacja gruntu – spadek naprężeń przy zachowaniu stałych wartości odkształceń.
7. Pełzanie – wzrost odkształceń przy zachowaniu stałych wartości naprężeń.
8. Reologia – powstawanie i rozwój odkształceń w czasie.
9. Opis stanu odkształcenia – każdy ośrodek odkształca się po zmianie układu i wartości działających na niego sił.
10. Badanie ściśliwości gruntu W LABORATORIUM – za pomocą edometru. Za pomocą tego urządzenia wykonujemy badanie próbki polegające jedynie na zmianie wysokości próbki. Badania edometryczne typu CL – continous loading.
11. Czynniki decydujące o ściśliwości gruntów:
12. Sposoby prezentacji wyników badań edometrycznych:
M0 - moduł ściśliwości pierwotnej [kPa, MPa],Ds - przyrost obciążenia jednostkowego próbki [kPa, MPa],e - odkształcenie względne próbki,Dsi - przyrost obciążeń, Dsi = si -si-1 , [kPa, MPa],hi-1 - wysokość próbki w edometrze przed zwiększeniem naprężenia z si-1 do si [mm],hi - wysokość próbki w edometrze po zwiększeniu naprężenia z si-1 do si [mm], Dhi - zmniejszenie wysokości próbki w pierścieniu edometru po zwiększeniu obciążenia o Dsi; Dhi = hi-1 - hi [mm].
13. Badania odkształcalności gruntów:
Epsilon0 = deltaV/V = V-V/V
Epsilon0 = epsilonZ+epsilonX+epsilony
14. Moduł ściśliwości wtórnej (M) oblicza się w analogiczny sposób przyjmując wartości odkształceń z krzywej ściśliwości wtórnej.Proces zmiany objętości gruntu w czasie, zachodzący w wyniku wypływania wody z porów pod wpływem przyłożonego obciążenia nazywamy konsolidacją.Czas trwania konsolidacji zależy głównie od przepuszczalności gruntu. Grunty o niskiej przepuszczalności (np. grunty spoiste) wymagają dłuższego czasu na zakończenie konsolidacji. Dlatego grunty te osiadają znacznie wolniej niż grunty niespoiste, i, co za tym idzie, proces ten trwa znacznie dłużej. Proces ten ilustruje krzywa konsolidacji.
15. Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M0
M0 = delta sigma ‘v/delta epsilonp = delta sigma’ v x Hop/delta Hp
Edometryczny moduł ściśliwości wtórnej M:
M = delta sigma ‘v/delta epsilonw = delta sigma’ v x How/delta Hw
16. Badania terenowe ściśliwości gruntu za pomocą płyty sztywnej VSS.
17. Krzywa konsolidacji – pokazuje zależność zmiany wysokości próbki od czasu, przy danym stopniu obciążenia, a więc charakteryzuje przebieg osiadania w czasie.
18. Konsolidacja dzieli się na dwa etapy:
Przejście z jednego etapu do drugiego następuje w momencie, gdy ciśnienie ulegnie rozproszeniu (dyssypacji).
19. Edometryczny moduł ściśliwości w gruntach sypkich i spoistych.
20. Osiadanie zapadowe.
21. Ściśliwość gruntów nasycanych roztworem HCl.
22. Przebieg odkształceń w podłożu – konstruując obiekt musimy znać obciążenie jednostkowe q, któremu będzie poddawany grunt. Musimy tak dobrać to obciążenie, aby zmieścić się w wykresie osiadania-podnoszenia. Po przyłożeniu obciążenia następuje osiadanie i odkształcenia podłoża, która zachodzi w trzech fazach wraz z przykładaniem obciążenia:
23. Obciążenie krytyczne – za obciążenie krytyczne przyjmuje się obciążenie, którego przekroczenie powoduje w podłożu gruntowym, poniżej krawędzi powierzchni obciążonej, powstanie strefy uplastycznienia. W obrębie strefy uplastycznienia grunt znajduje się w stanie granicznym.
a_ziomek