Caracteristicile de rezistență și deformare ale solurilor. Proprietățile de deformare ale solurilor dispersate. Determinarea capacității portante

SP 22.13330.2011
Versiunea actualizată a SNiP 2.02.04-88
Autor NIIOSP numit după N.M. Gersevanov

Capitolul 5.3. P.:

1. Principalii parametri ai proprietăților mecanice ale solurilor, care determină capacitatea portantă a fundațiilor și deformarea acestora, sunt caracteristicile de rezistență și deformare ale solurilor (unghiul de frecare internă φ, aderența specifică). c, rezistența la compresiune uniaxială a solurilor stâncoase Rc, modulul de deformare E iar coeficientul de deformare transversală υ a solurilor). Este permisă folosirea altor parametri care caracterizează interacțiunea fundațiilor cu solul de fundație și sunt stabiliți experimental (forțe de ridicare specifice în timpul înghețului, coeficienți de rigiditate a fundației etc.).
   Notă - În plus, cu excepția cazurilor special menționate, termenul „caracteristicile solului” înseamnă nu numai caracteristicile mecanice, ci și fizice ale solurilor, precum și parametrii menționați în acest paragraf.

SP 50-101-2004 „Proiectarea și montarea fundațiilor
și fundațiile clădirilor și structurilor"
Autor NIIOSP numit după. N.M. Gersevanova, Întreprinderea Unitară de Stat Mosgiproniselstroy

clauza 5.1.8
Caracteristicile fizice și mecanice ale solurilor includ:

• - densitatea solului și a particulelor sale și umiditatea (GOST 5180 și GOST 30416);
• - coeficient de porozitate;
• - compoziție granulometrică pentru soluri grosiere și nisipuri (GOST 12536);
• - umiditatea la limitele plasticității și fluidității, numărul de plasticitate și indicele de fluiditate pentru solurile argiloase (GOST 5180);
• - unghiul de frecare internă, aderența specifică și modulul de deformare al solurilor (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 și GOST 30672);
  

  Vezi Valorile standard ale acestor caracteristici - Anexa A SP 22.13330.2016

• - rezistență temporară la compresiune uniaxială, indicatori de înmuiere și solubilitate pentru solurile stâncoase (GOST 12248).

Solurile de tasare
Umflarea solurilor
Solurile saline
Solurile organominerale și organice
Solurile eluviale
Solurile vrac
Solurile aluviale
Strângerea solurilor
Solurile consolidate

La determinarea rezistenței de proiectare a solului R fundaţii de case din lemn aparţinând clasei a III-a inferioare de responsabilitate, conform valorilor tabelare R0(B.1-B.10 din apendicele B) nu există nicio cerință de a determina caracteristici fizice și mecanice precum:

Unghiul de frecare internă, aderența specifică, modulul de deformare și coeficientul de deformare laterală a solurilor (GOST 12248, GOST 20276, GOST 30416 și GOST 30672);

Vedeți un exemplu de determinare a proprietăților solurilor pentru înlocuirea unei fundații pe pagina site-ului: „Exemplu de calcul al fundației unei case din lemn”

Definiții

Anexa A. p.:

1. Coeficientul de porozitate e determinat de formula (A se vedea A.6 GOST 25100-2011)

   e = (ρ s - ρ d)/ρ d , (A.5)

   ρ s - densitatea particulelor de sol (schelet), masa pe unitatea de volum a particulelor solide (scheletice) de sol g/cm3;
   ρ d - densitatea solului uscat, raportul dintre masa solului minus masa de apă și gheață din porii acestuia și volumul său inițial, g/cm3, determinat de formula

1. Densitatea solului uscat (schelet) ρ d determinată de formulă (a se vedea A.16 GOST 25100.2011)

   ρ d = ρ/(1+ w), (A.8)

   unde ρ este densitatea solului, g/cm 3 (vezi GOST 5180);
   w- umiditate naturală a solului, %
   

1. Debitul I L- raportul dintre diferența de umiditate corespunzătoare la două stări ale solului: W natural și la limita de rulare Wp, la numărul de plasticitate Ip
   A.18 GOST 25100-2011, Debit eu L d.u., - indicator al stării (consistenței) solurilor argiloase; determinat de formula

   I L = (w - w p)/I p, (A.9)

   unde w este umiditatea naturală a solului, % (vezi GOST-5180-84);
   w p - umiditate la limita de rulare, % (vezi GOST 5180);
   I p - numărul de plasticitate, %, (vezi A.31 GOST 25100-2011)

1. Plasticitate numărul I p(Vezi A.31 GOST 25100-2011), %; determinat de formula

   I p = w L - w p , (A.17)

   unde w L este conținutul de umiditate la punctul de curgere, % (vezi 4 GOST 5180);
   w p - umiditate la limita de rulare, % (vezi 5 GOST 5180)

Compresibilitatea- capacitatea solului de a scădea în volum sub influența forței externe, caracterizată prin coeficientul de compresibilitate m 0(tangenta unghiului de înclinare a curbei de compresie), determinată de formula (vezi 5.4 GOST 12248-2010)

m 0 = (e i - e i+1)/ (p i+1 - p i) 5,32

ei și ei+1 sunt coeficienți de porozitate corespunzători presiunilor pi și p i+1.

1. Pe baza valorilor de forfecare orizontală și a sarcinilor normale măsurate în timpul testului, tensiunile tangenţiale și normale τ și σ, MPa sunt calculate folosind formulele:

   τ = 10Q/A; (5,3)
   σ = 10F/A; (5,4)



2. Aderenta specifica cȘi unghiul de frecare internă φ solul sunt determinați ca parametri de dependență liniară

   τ = σ tan(φ) + c (5.5)

   τ și φ sunt determinate prin formulele (5.3) și (5.4) = Q/A, (5.1) - tensiuni tangenţiale și
   = F/A, (5.2) - tensiuni normale
   Q și F sunt, respectiv, forțe tangențiale și normale la planul de forfecare, kN
   A - suprafata taiata, cm2

Sursa: GOST 12248-2010 densitatea solului ρ - raportul dintre masa solului, inclusiv masa de apă din porii săi, și volumul ocupat de acest sol (g/cm 3 t/m 3)
densitatea solului uscat ρ d este raportul dintre masa solului uscat (excluzând masa de apă din porii acestuia) și volumul ocupat de acest sol (g/cm 3 t/m 3)
densitatea particulelor de sol ρ s este raportul dintre masa solului uscat (excluzând masa de apă din porii acestuia) și volumul părții solide a acestui sol (g/cm 3 t/m 3). Capacitatea totală de umiditate Wo este conținutul maxim posibil al tuturor tipurilor posibile de apă din sol atunci când porii acestuia sunt complet umpluți.

w sat = n.ρ w/ ρ d

unde: n – porozitate, unități,
ρ w– densitatea apei, g/cm3,
ρ d – densitatea solului uscat.

Principalele caracteristici ale compresibilității solului sunt modulul de deformare totală E sau coeficientul de compresibilitate relativă, coeficientul de dilatare laterală (raportul lui Poisson) și coeficientul de presiune laterală.

1. Coeficientul de compresibilitate relativă. Când se calculează sedimentul, acesta este adesea folosit factor de compresibilitate relativă, care este determinată de formula:

Să exprimăm expresia din formulele și . Echivalăm părțile drepte ale acestor expresii și le rezolvăm în funcție de mv , primim:

Sau m v *p i =s i /h

Acea. coeficientul de compresibilitate relativă este egal cu tasarea relativă s i/h , pe unitatea de presiune efectivă.

2. Modulul de deformare totală E este coeficientul de proporționalitate dintre tensiuni și deformații relative. Se determină în condiții de teren și de laborator. Cea mai comună metodă este de a efectua teste de compresie urmate de procesare. În acest caz, modulul de deformare totală va fi egal cu:

;

Unde β – coeficient ținând cont de imposibilitatea expansiunii laterale a solului (pentru nisip și lut nisipos β = 0,76, lut β = 0,63, argilă β = 0,42.

La testarea solului cu un diametru d ștampila bazată pe rezultatele testelor de laborator, E determinat prin calcul folosind formula

E=(1-ν 2)*w*d*∆p/∆S

3. Coeficientul de presiune lateral ξ se consideră raportul dintre creșterea presiunii laterale (sau) și creșterea presiunii verticale efective în absența obligatorie a deformațiilor laterale:

Conform datelor experimentale, valorile coeficienților de presiune laterală variază în următoarele limite: pentru soluri nisipoase ξ = 0,25-0,37, argilos ξ = 0,11-0,82. Magnitudinea ξ determinată în dispozitivele de compresie triaxială.

4. Coeficientul de dilatare laterală ν sol (raportul lui Poisson) este egal cu raportul deformațiilor orizontale relative ale probei ε x la verticală relativă ε z , adica...

Schema cursului:

1. Natura rezistenței solului.

2. Determinarea rezistenței solului:

– la compresie uniaxiala;

– în tensiune uniaxială;

– ambreiajele și unghiul de frecare intern folosind metode simplificate.

3. Determinarea aderenței și a unghiului de frecare internă conform încercărilor stabilometrice.

4. Determinarea aderenței și a unghiului de frecare internă pe baza datelor testelor de forfecare.

Proprietățile de rezistență ale solurilor caracterizează comportamentul solului la sarcini egale sau depășind cele critice și sunt determinate numai atunci când solul este distrus. Pierderea rezistenței unui material are loc, de regulă, prin ruperea și (sau) forfecarea acestuia.

1. Natura rezistenței solului

Teoria Griffiths oferă mecanismul intern și modelul matematic de distrugere pe baza parametrilor fizici. Această teorie presupune că orice material conține defecte, iar atunci când un corp este încărcat, în jurul defectelor se produce o concentrare a tensiunilor, ceea ce determină creșterea și propagarea fisurilor; acest proces duce în cele din urmă la formarea unei fisuri principale de fractură, adică la distrugerea macroscopică a solurilor.

Figura 8.1 – Mecanismul de formare a forței conform lui Griffiths

Calcularea energiei de formare a fisurilor este destul de complexă, astfel încât această teorie nu a fost utilizată pe scară largă în practică.

McClinton și Walsh au propus că în timpul compresiei, fisurile Griffiths se închid și pe suprafața lor apar forțe de frecare.

Se propune un mecanism de distrugere a materialelor, conectând teorii Griffiths și Walsh– atunci când solul este încărcat până când nu eșuează, în el au loc procesele de formare a creșterii și gruparea fisurilor de rupere (după Griffiths), forfecare și zdrobire a materialului în zona ruperii principale (după Walsh). Aceasta implică modificări ale structurii și stării de fază a solului în zona rupturii principale, deci o modificare a proprietăților sale (materiale).

La fel ca teoria Griffiths, această teorie nu este utilizată pe scară largă din cauza complexității calculelor de formare a fisurilor.

Figura 8.2 – Mecanismul de formare a forței conform lui Griffiths și Walsh

În practică, cea mai utilizată teorie este teoria Coulomb-Mohr.

Teoria lui Coulomb a celor mai mari tensiuni tangențiale. Conform acestei teorii, rezistența finală a unei roci într-o stare complexă de efort ar trebui să apară atunci când efortul de forfecare cel mai mare (σ pr. ) va ajunge la valoarea la care rezistența finală a probei are loc la compresie simplă (σ compresie ) sau întindere (σ r. ).

unde σ comprima.

σ pr.

τ ex. ≤ σ comprima. (σ р.)

– rezistenta la compresiune uniaxiala;

– rezistenta la tractiune uniaxiala.

σ n.

Figura 8.3 – Mecanismul de formare a forței Coulomb

Tensiunea finală a stării solului - criteriul de rezistență Coulomb - este descrisă de următoarea ecuație:

τ pr =σ tanϕ +c

unde ϕ – unghiul de frecare internă, grade; с – aderenta, MPa; σ – efort normal, MPa;

τ av. – efort de forfecare, MPa.

Dezavantajul acestei teorii este că, în practică, efortul final de forfecare nu este întotdeauna mai mic decât rezistența la compresiune. Dar, în general, teoria lui Coulomb satisface practica.

cos 2 α

Trebuie remarcat faptul că cele mai mari solicitări tangenţiale se formează pe zona înclinată la un unghi de aproximativ 45° faţă de suprafaţa secţiunii orizontale. Să luăm în considerare această afirmație folosind un exemplu (Figura 8.4).

Rn. F′

α Р с

Figura 8.4 – Acțiunea componentelor normale (Рн.) și tangențială (Рс.) ale forței P pe o secțiune selectată în mod arbitrar

Figura arată că dacă o sarcină distribuită P acționează pe suprafața unei secțiuni orizontale (α = 0) cu aria F, atunci tensiunile normale σ n. sunt egale:

σ n. = σ 1 = F P

Aria secțiunii transversale la un unghi α >0 este egală cu:

F ′ = cos F α

Componentele forței P, orientate normal (Рн.) și tangențial (Рс.) la această secțiune sunt egale:

Rn. =P cos α, Pc. =P sin α

Atunci tensiunile normale (σ n.) și tangențiale (τ) vor fi egale:

Prin urmare, la α = 0, σ n.

La α = 45° sin 2 α = 1,

valori mici și sunt egale cu:

atinge valoarea maximă, adică σ n. = σ s .

atunci tensiunile de forfecare iau maxim

τ max. = σ 2 1

Astfel, în volumul de rocă, secțiunile în starea cea mai nefavorabilă sunt cele în raport cu care forța care acționează este direcționată normal sau într-un unghi apropiat de 45°, adică secțiuni în care acționează solicitările maxime normale și forfecare. De aceea, cea mai mare deformare a rocilor în timpul compresiei se observă în direcția forței, iar fisurile de clivaj apar de-a lungul secțiunilor care se formează cu direcția.

unghiul forței de acțiune apropiat de 45°, adică aproape de unghiul θ max.

Teoria lui Mohr este teoria stării finale de stres.

Într-o masă de sol, orice punct este afectat de trei tensiuni principale și șase tangenţiale (Figura 8.5), cu σ 1 > σ 2 > σ 3.

σ 3 σ2

Figura 8.5 – Distribuția tensiunilor normale principale în orice punct al masei solului

Conform teoriei lui Mohr, două tensiuni normale principale σ 1 și σ 3 determină rezistența solurilor, σ 2 nu afectează rezistența.

Condiția de rezistență conform teoriei lui Mohr va fi scrisă după cum urmează:

σ 1 − [ σ [ σ сж р . . ] ] σ 3 ≤ [ σ compres . ]

unde σ comprima. – rezistenta la compresiune uniaxiala; σ r. – rezistenta la tractiune uniaxiala.

Condițiile de rezistență grafică pot fi reflectate sub forma diagramelor Mohr (Figura 8.6).

Figura 8.6 – Diagrama Mohr care prezintă tensiunile cauzate de acțiunea forțelor de-a lungul a trei secțiuni care trec prin axele σ 1, σ 2, σ 3

Diagrama arată că fiecare punct de pe suprafața cercului caracterizează tensiunile normale (σ n.) și tangențiale (τ) ale unei zone strict definite în corpul solului, iar aceste tensiuni pot fi calculate.

Deci, de exemplu, pentru a determina solicitarea σ n. și τ, care acționează pe orice zonă A-B, înclinată la un unghi α față de planul I-I al tensiunilor principale, valorile tensiunilor principale σ 1 și σ 3 sunt reprezentate de-a lungul axei absciselor și se construiește un cerc pe diferența lor , ca pe un diametru ("cerc de tensiune", sau "cercul lui Mohr"), al cărui centru C se află la mijlocul distanței dintre punctele A-D. În punctul C, lăsând deoparte unghiul 2α, obținem punctul B, ale cărui coordonate sunt OK și, respectiv, VC, egale cu σ n. și τ.

Din figura 8.7 rezultă:

Figura 8.7 – Determinarea tensiunilor normale și tangențiale care acționează într-un punct dat al unui sit arbitrar,

folosind diagrama lui Mohr

Din triunghiul dreptunghic VKS avem:

τ = BK = BC sin 2α = σ 1 − 2 σ 3 sin 2α

σ n. = σ 1 cos2 α + σ 3 sin 2 α

Astfel, cunoscând principalele tensiuni normale, este posibil ca orice loc din corpul solului să calculeze tensiunile normale (σ n.) și tangenţiale (τ) care acţionează asupra acestuia.

Pentru a determina rezistența solului, cercuri de stres sunt construite pe baza valorilor particulare ale σ 1 și σ 3, care reflectă echilibrul limită la σ 1 și σ 3 specifice. Aceste cercuri sunt numite cercuri limită (Figura 8.8).

Figura 8.8 – Diagrama Mohr pentru starea limită a unei roci

Pe fiecare dintre cercurile de tensiuni limită (Figura 8.8), ordonatele punctelor B, B' și B'' sunt egale cu tensiunile tangenţiale limită din momentul imediat premergător ruperii rocii la tensiunile normale de compresiune corespunzătoare K, K. ′, K ′′. Dacă o tangentă (înveliș) este trasată la cercurile limită ale tensiunii, atunci formează un unghi ϕ = θ max cu axa absciselor. , A

pe axa ordonatelor se va tăia segmentul C. În conformitate cu condiția echilibrului limită, punctele B, B ′ și B ′′ trebuie să fie pe această tangentă, a cărei ecuație are forma:

τ = σн. tg ϕ + C

Valorile lui ϕ și C din această ecuație sunt parametrii rezistenței solului; C caracterizează prezența și rezistența legăturilor structurale, adică acțiunea forțelor de aderență, sau pur și simplu adeziunea, în megapascali, iar ϕ este intensitatea creșterii rezistenței la forfecare (la forfecare) a rocii la creșterea sarcinii normale, adică, frecarea sa internă. Unghiul ϕ este denumit convențional unghiul de frecare internă, iar tan ϕ este coeficientul de frecare internă.

Din figura 8.8 este, de asemenea, clar că direcția AB determină direcția platformei de-a lungul căreia, într-un punct dat, într-o stare limită, se poate produce ruperea rocii (forfecare) și distrugerea acesteia. Această zonă de forfecare (alunecare) formează un unghi α cu direcția zonei de-a lungul căreia acționează o tensiune principală mare. Deoarece unghiul 2α = 90°ϕ, atunci α = 45°+ϕ /2, prin urmare, în condițiile stării de efort limită, „platforma de clivaj” va fi

înclinat la un unghi de 45°+ϕ /2 față de direcția zonei cu cea mai mare tensiune principală. În fiecare punct de rocă extrem de solicitată pot exista două astfel de situri. Zonele de împerechere sunt situate la un unghi de 45°±ϕ /2.

Astfel, cercurile lui Mohr de tensiuni limitative și anvelopa cercurilor lui Mohr, exprimate prin ecuația lui Coulomb, sunt de fapt teoria rezistenței solului.

tovarășul Kulona-Mora.

2. Determinarea rezistenței solului

În practică, rezistența solurilor este de obicei evaluată prin următorii indicatori: rezistența la compresiune și tensiune uniaxiale, aderență și unghi de frecare internă.

a) Rezistenţa solurilor la compresiune uniaxială se referă la proprietățile de rezistență ale solurilor. Rezistența solurilor este adesea determinată prin zdrobirea lor în condiții de expansiune laterală liberă. În acest caz, forța distructivă acționează doar într-o singură direcție, prin urmare acest test se numește compresie uniaxială, adică este îndeplinită condiția stării limită a solurilor (Figura 8.9)

σ 1 > σ 2 = σ 3 = 0.

σ1

Figura 8.9 – Schema condițiilor de funcționare a solului sub compresie uniaxială

Calculul rezistenței la compresiune se realizează pe baza ipotezei unei stări de tensiune uniforme a probei de sol folosind formula:

σ сж = Р secțiunea F

unde secțiunea P este forța de strivire;

F – aria secțiunii transversale a probei, m2.

Trebuie remarcat faptul că încercarea de compresie trebuie efectuată cu un raport dintre înălțimea probei și diametrul h/d ≥ 2. Acest lucru se datorează faptului că atunci când solul este încărcat, în acesta apar zone de compactare (a) din Figura 8.10. . Prin urmare, la h/d ≤ 2, aceste zone interacționează, ceea ce are ca rezultat o rezistență suplimentară a solului, adică obținem valori supraestimate ale σcompresorului. .

45° +ϕ /2

și α

Figura 8.10 – Zone de compactare

Rezistența la compresiune poate fi exprimată grafic folosind cercul lui Mohr

(Figura 8.11).

σ

σ 3=0 σ 1= σ compresă.

Figura 8.11 – Rezistența la compresiune

Rezistența la compresiune uniaxială este, într-o anumită măsură, o caracteristică condiționată a rezistenței solului, în funcție de mulți factori. Cu toate acestea, determinarea σ co este larg răspândită în inginerie și practica geologică, deoarece permite estimarea aproximativă a capacității portante a unei fundații pe soluri stâncoase, determinarea coeziunii și unghiului de frecare internă a rocii și evaluarea rezistenței acesteia ca un material de construcții.

b) Rezistenţa solurilor în tensiune uniaxială

Rezistența la tracțiune a rocilor este una dintre cele mai importante caracteristici ale rocilor; poate fi utilizată pe scară largă atât pentru evaluarea comparativă a proprietăților de rezistență ale rocilor, cât și pentru calcularea unghiului de frecare internă și a coeficientului de aderență. Ea, ca și compresia uniaxială, modelează munca solului în condiția σ 1 > σ 2 = σ 3 = 0.

Rezistența la tracțiune uniaxială a rocii (σ cursă, MPa) se calculează folosind formula:

σ dis. = P F secțiune .

unde Psection – valoarea maximă a presiunii de întindere; F este aria secțiunii transversale a probei.

Grafic, rezistența la tracțiune este exprimată prin cercul de efort Mohr în următoarea formă (Figura 8.12).

σ r.

Figura 8.12 – Rezistenta la tractiune

Date experimentale privind rezistența la compresiune și tracțiune. Tabelul prezintă date despre σ compres și σ dis.

Tabelul 8.1 – Rezistența la tracțiune σ р și la compresiune uniaxială σ сж a unor roci

Tabelul arată că rezistența la tracțiune este cu un ordin de mărime mai mică decât rezistența la compresiune. Acest lucru se datorează faptului că τ p evaluează doar rezistența legăturilor structurale, iar în rezistența la compresiune, pe lângă rezistența legăturilor structurale, participă și forțe tăietoare.

c) Aderența și unghiul de frecare internă

Coeziunea și unghiul de frecare internă a solurilor sunt principalii indicatori care caracterizează solul în diferite stări solicitate. Există destul de multe moduri de a determina c și ϕ. Dintre acestea, cele mai utilizate metode sunt:

– conform datelor de rezistență la compresiune și tracțiune uniaxiale;

– conform datelor compresiei volumetrice (stabilometrie);

– conform datelor testelor de forfecare.

Determinarea aderenței și a unghiului de frecare internă a solurilor pe baza datelor de rezistență la compresiune și la tracțiune uniaxiale

Pentru a determina c și ϕ, solurile sunt testate pentru compresie și tensiune uniaxiale (Tabelul 8.1). Construiți certificate de rezistență a solului (plic de cercuri limită de stres Mohr). Determinați unghiul de frecare internă (ϕ) și de aderență (c).

σ r. σ compresie

Figura 8.13 – Schema pentru construirea unui pașaport de rezistență a solului

Rezultatele obținute prin această metodă sunt destul de condiționate, dar pot fi folosite ca estimări.

Metode accelerate pentru determinarea proprietăților de rezistență ale solurilor:

1. Metoda de determinare a rezistenței la forfecare a probelor de rocă, elaborată de autor, este următoarea. Inițial, probele cilindrice sunt realizate din blocuri de gresie, gips, sare gemă și alte roci aflate în studiu. Apoi probele sunt tăiate pentru a forma o fisură, iar suprafețele de lucru ale fisurii sunt prelucrate până când se formează nereguli cu o înălțime de 0,03–0,5 mm. După aceea, proba cu o fisură este încărcată cu forțe de compresiune crescânde treptat, provocând tensiuni de compresiune σ în eșantion. În acest caz, σ nu trebuie să depășească 0,6 din rezistența medie la compresiune a materialului eșantion σcom. După aceea, la fiecare etapă de încărcare sunt efectuate deplasări multiple ale părților probei separate de fisura și se măsoară unghiul de frecare φ al materialului eșantionului. Tensiunile de compresiune σ ≤ 0,6 σav nu provoacă microfracturi și deformații plastice în materialul eșantionului, ceea ce permite ca eșantionul să fie utilizat pentru testele ulterioare, iar înălțimea neregulilor în limitele specificate oferă o măsurare precisă a unghiurilor reale de frecare φ. Dacă înălțimea neregulilor depășește limitele specificate (0,03–0,5 mm) pentru materialele enumerate, atunci aceasta duce la o creștere bruscă a unghiului de frecare φ, adică nu se măsoară unghiul de frecare al materialului, ci unghiul de frecare. a suprafețelor rugoase și la o creștere a erorilor de măsurare. După determinarea unghiului de frecare φ al materialului, proba este încărcată cu forțe de compresiune până când nu eșuează și se determină rezistența la compresiune σcompresorul materialului probei de testat.

Pe baza datelor obținute se calculează parametrul c:

c = σ compres / 2 tg (45° – φ 2)

Și rezistența la forfecare conform formulei

τ = σ tan φ + s .

CU Folosind metoda propusă, este posibil să se calculeze rezistența la forfecare a rocilor, în special rocilor stâncoase și semi-stâncoase, utilizând indicatori destul de ușor de determinați ai rezistenței la compresiune și a unghiului de frecare a rocii.

2. Metodă de determinare a rezistenței la tracțiune prin zdrobirea probelor cilindrice de-a lungul unei generatrice. Între plăcile de presare este plasată o probă cilindrice cu o înălțime egală cu diametrul, astfel încât forțele de compresiune să fie îndreptate paralel cu suprafețele laterale ale cilindrului. Suprafețele de capăt

Părțile cilindrului trebuie să fie netede și în contact strâns cu plăcile de presare. Calculul se face conform formulei

σ ori = F P

unde σtimes – rezistența la tracțiune, MPa;

F – zona de probă de-a lungul suprafeței despicate, m2.

Răspândirea valorilor de rezistență la tracțiune a rocii obținute este, de regulă, semnificativ mai mică decât atunci când este testată prin orice altă metodă (coeficientul de variație pentru probe individuale nu depășește de obicei 6-10%).

3. Metoda poansonului coaxial a fost dezvoltată la VNIMI pentru a determina rezistența la tracțiune și compresiune a rocilor. Se bazează pe distrugerea discurilor de rocă având un diametru de 30–120 mm și o înălțime de 8–11 mm.

Determinarea aderenței și a unghiului de frecare internă a solurilor pe baza datelor de rezistență la compresiune uniaxiale și frecare

Pentru a determina C și ϕ, solul este testat pentru compresie uniaxială (compresie σ), apoi se determină frecarea de-a lungul suprafeței de forfecare pregătite (ϕ) și se construiește un pașaport de rezistență a solului din aceste date (Figura 8.14).

Figura 8.14 – Schema de realizare a unui pașaport de rezistență a solului prin compresie σ. și ϕ

După aceea, se determină ambreiajul C. Această metodă este evaluativă.

3. Determinarea aderenței și unghiului de frecare internă conform încercărilor stabilometrice

Testele stabilometrice înseamnă studiul solurilor

V starea tensiunii volumetrice conform diagramei (Figura 8.15):

σ 1 > σ 2 = σ 3

Figura 8.15 – Schema de încercare a solurilor în condiții de compresie triaxială

Se știe că la baza structurii solul se află într-o stare de stres volumetric. Prin urmare, obținerea caracteristicilor de rezistență în condiții de compresie volumetrică simulează cel mai precis condițiile de funcționare a solului.

Testele de sol sunt efectuate cu ajutorul unor dispozitive numite stabilometri. Proiectarea stabilometrului este prezentată în Figura 8.16.

Proba de sol

Fitingul prin care este furnizată presiunea uleiului

Figura 8.16 – Diagrama stabilometrului

Metodologie

Schema generală de testare este următoarea:

– o probă într-o carcasă impermeabilă este plasată între două pistoane într-o cameră (stabilometru);

– camera este umplută cu lichid (de exemplu, ulei);

– stabiliți o presiune laterală fixă ​​asupra probei -σ 2;

– presiune verticală (σ 1) se transferă în proba de sol prin piston până când solul este complet distrus;

– se efectuează trei până la patru cicluri de astfel de teste;

– efectuează prelucrarea datelor.

De exemplu: testăm pământ gresie.

Sunt stabilite trei niveluri fixe de presiuni laterale: σ 3 = 5, σ 3 ′ = 10 și σ 3 ″ = 15 MPa. σ 1 , σ 1 ′ , σ 1 ″ se determină în mod corespunzător (Tabelul 8.2).

Tabelul 8.2

Prelucrarea rezultatelor testelor

Procesarea rezultatelor în cazul general se reduce la construirea cercurilor Mohr și a anvelopei lor limită.

Pentru a construi cercurile lui Mohr, tensiunile principale maxime și minime σ 1 și σ 3 sunt reprezentate grafic pe axa absciselor (Tabelul 8.2) și cercuri sunt desenate din diferența lor, ca un diametru (Figura 8.17). Un plic este construit folosind trei cercuri Mohr (vezi Figura 8.17). Determinarea aderenței și a unghiului de frecare internă a rocilor situate în condiții date (modelate) se realizează grafic sau prin calcul (vezi Figura 8.17).

τ, MPa

Figura 8.17 – Anvelopa cercurilor limită de stres Mohr conform datelor de testare

În practică, învelișul cercurilor limită de stres al lui Mohr se numește pașaportul de rezistență a solului.

În cazul în care rezistențele uniaxiale la compresiune (σ compres.) și la tracțiune (σ r.) au fost determinate și pentru solul studiat, atunci se construiește un pașaport complet de rezistență a solului (Figura 8.18).

Figura 8.18 – Cazul general al anvelopei maxime de solicitare a cercurilor Mohr:

1 - tensiune uniaxialaσ r. ;

2 – compresie uniaxialaσ compresie ;

3 – compresie volumetrică (triaxială);

σ 1 > σ 2 = σ 3 ≠ 0;

ϕ – unghiul de frecare internă, grade;

CU – ambreiaj, kg/cm2.

De remarcat că odată cu o creștere a σ n. unghiul de frecare internă scade. Prin urmare, atunci când se evaluează c și ϕ, este necesar să se țină cont de performanța solului în condiții specifice.

Schemele de testare date nu epuizează întreaga varietate de condiții de funcționare a rocii, prin urmare, dispozitivele de compresie triaxiale sunt proiectate în așa fel încât să permită și simularea diferitelor cazuri speciale de comportament al solului întâlnite în practică. VNIMI a dezvoltat stabilometri care fac posibilă crearea unei presiuni laterale și, respectiv, axiale, de la 15–40 până la 50–250 MPa și mai mult. Se recomandă efectuarea testelor de sol în stabilometre atunci când se evaluează și se prevede stabilitatea celor mai critice structuri de inginerie.

4. Determinarea aderenței și a unghiului de frecare intern pe baza datelor testelor de forfecare

Forfecarea este procesul de distrugere a solului din cauza alunecării unei părți a acestuia față de alta de-a lungul unei suprafețe date, adică atunci când se utilizează

La testarea solurilor pentru forfecare, sunt modelate condițiile unei suprafețe fixe de rupere (Figura 8.19).

Suprafața de forfecare, σ n. apărute în proces

încărcarea solului

σ τ

Suprafață de rupere fixă ​​(de forfecare).

Figura 8.19 – Schema încercărilor de forfecare a solurilor:

a) în condiţii naturale; B) suprafață fixă ​​de forfecare (fractură)

Dependența τ = f (σ) se numește pașaportul solului, uneori se numește pre-

plic Mohr separat (Figura 8.20).

τ, MPa

Figura 8.20 – Fișa tehnică de rezistență

În domeniul de presiune 1÷ 20 MPa, rezistența la forfecare a solurilor poate fi exprimată prin ecuația lui Coulomb:

τ = σ tan ϕ + c

unde c și φ sunt parametri ai unui sol dat.

Rezistența la forfecare este caracterizată și de valoarea așa-numitului unghi de forfecare ψ; tan ψ se numeste factor de schimbare, numeric tg ψ = σ τ .

În condiții de laborator, rezistența la forfecare a solurilor este determinată de metodele de forfecare uniplan pentru solurile dispersate și de forfecare cu compresiune pentru solurile stâncoase.

Tăiere într-un singur plan

Pentru a determina rezistența la forfecare prin metoda tăierii într-un singur plan, dispozitivul Maslov-Lurie este cel mai des utilizat în modernizarea Hydroproject - GGP-30 (Figura 8.21) și VSV-25.

Inel inel mobil mobil

Figura 8.21 – Diagrama unui dispozitiv de tăiere a solului cu un singur plan (I – I" – plan de tăiere specificat)

Folosind dispozitivul GGP-30, se determină rezistența la forfecare a unei probe de rocă cu un diametru de 71,4 mm și o înălțime de 40,0 mm. Sarcina verticală maximă admisă 12 9,8 104 Pa ≈ 12 105 Pa ≈ 1,2 MPa.

Metodologie

Testul se efectuează după cum urmează (vezi Figura 8.21).

– se efectuează pregătirea solului;

– o probă de rocă într-un inel despicat este plasată într-un suport;

– o sarcină verticală fixă ​​este aplicată la sol (σ );

– se determină efortul de forfecare (τ );

– efort de forfecareτ este determinat pentru trei sarcini verticale diferite σ 1 ;

– sarcina de forfecareτ este crescut în trepte, a cărui valoare este determinată pe baza schemei de testare a solului selectată;

– prelucrarea datelor experimentale se reduce la construirea unui pașaport de rezistență a solului. valorile tgφ și c sunt calculate prin prelucrarea valorilor obținute experimental ale lui τ și σ folosind metoda celor mai mici pătrate.

Schemele de testare a solurilor pentru forfecare diferă în condițiile de pregătire preliminară a solului și rata de forfecare.

Pe baza naturii pregătirii preliminare a solului argilos pentru testare, există trei metode principale de testare:

1. Deplasarea probelor de sol în starea lor naturală fără compactare prealabilă (neconsolidată).

2. Forfecare a probelor de sol pre-compactate cu diferite sarcini

Și probe de sol tăiate sub sarcini de compactare (consolidate);

3. Forfecarea probelor de sol pre-compactate cu aceeași sarcină, dar tăiate sub sarcini mai mici (consolidate).

În funcție de viteza testului, se disting schimbarea rapidă și cea lentă:

1. Forfecarea rapidă se efectuează cu o astfel de viteză încât densitatea - conținutul de umiditate al solului în timpul procesului de forfecare - să nu se modifice (forfecare nedrenată).

2. Forfecarea lentă se efectuează cu o astfel de viteză atunci când densitatea - conținutul de umiditate al solului argilos - reușește să intre în echilibru cu sarcina care acționează (forfecare drenată).

Natura pregătirii preliminare și modul de încercare determină valoarea parametrilor rezistenței la forfecare.

Cu forfecare rapidă, rezistența solului argilos va fi determinată numai de aderență, iar forțele interne de frecare vor fi foarte mici.

Rezultatele forfecării neconsolidate nedrenate sunt utilizate de obicei pentru a calcula stabilitatea unei mase de sol în timpul etapei de construcție (metoda

ϕ = 0).

La schimbare lenta solurile au cea mai mare rezistență la forfecare.

Rezultatele forfecării consolidate-drenate sunt utilizate pentru a calcula stabilitatea unei mase de sol argilos în stadiul de funcționare pe termen lung.

De exemplu: testăm solul argilos.

Sunt specificate trei tensiuni normale fixe: σ 1 = 0,1 MPa, σ 1 ′ = 0,15 MPa și σ 1 ′′ = 0,20 MPa. Se determină apoi tensiunile de forfecare (Tabelul 8.3).

Tabelul 8.3

Figura 8.23 ​​– Fișa de date privind rezistența nisipului

Din figura 8.23 ​​se poate observa că aderența este zero, atunci ecuația Coulomb ia următoarea formă:

τ = σ tan ϕ

Și ϕ

C B

Figura 8.24 – Schema de selectare a tensiunilor normale minime

Trebuie remarcat faptul că atunci când alegeți solicitarea normală minimă (Figura 8.24) (σ) în timpul încercărilor de forfecare, trebuie să luați în considerare σ n. – magnitudinea principalului stres normal la care are loc distrugerea solului. La

σ < σ н. моделируем разрушение грунта в точке В. Тогда полученные значения с 1 < С

și ϕ′ > ϕ, ceea ce este inacceptabil, deoarece utilizarea acestor date în calculele inginerești duce la o scădere a fiabilității stabilității structurilor inginerești.

Valorile medii ale lui c și ϕ pentru solurile dispersate. Tabelul 8.4

s – kgf/cm2, ϕ – grade, solurile argiloase fluiditate 0,25< I < 0,5.

Tăiere prin compresie

Pentru a determina rezistența la forfecare prin metoda forfecare prin compresie se folosesc matrici înclinate (Figura 8.25). Un set special de pene care permit tăierea la unghiuri de la 25 la 65° cu un interval de 5°. Sarcina verticală este transmisă printr-o presă.

Proba de sol

Figura 8.25 – Schema de determinare a rezistenței volumetrice a probelor prin metoda tăierii oblice: α – unghiul de tăiere a probei:

a) testarea probelor de forma corectă a solului; b) testarea probelor de sol de formă neregulată

Metodologie

Testul se efectuează după cum urmează:

– se pregătesc probe de forme cilindrice și prismatice; se pot testa și probe de formă neregulată, care se umplu cu ciment cu întărire rapidă în cuști speciale;

– pe sol se aplică o sarcină verticală Q (vezi Figura 8.25), creând

Mai prin presare, care se descompune în normal (σ) și forfecare (τ);

– unghiurile de tăiere sunt setate (cu pene)α = 30°, α = 45° și α = 60° în matrițe înclinate (vezi Figura 8.25);

– se aplică o sarcină verticală (Q) până când proba de sol este complet distrusă, sarcina este fixă;

– efectuați de la 3 la 27 de teste;

– rezultatele cercetării sunt procesate, ceea ce se rezumă la

construirea unui pașaport de rezistență a solului (Figura 8.26) și determinarea c și ϕ.

Figura 8.26 – Pașaportul de rezistență a solului

De exemplu: testăm pietre de noroi.

1. Se prepară probe care au formă cilindrică, dimensiune (mm): diametrul cilindrului 42±0,1; înălțimea cilindrului 42 ± 2,5; forma conică și a butoiului ± 0,05.

2. Se calculează α = 30°, α = 45° și α = 60° (Tabelul 8.5) și tensiunile normale.

Tabelul 8.5

3. Prelucrarea datelor.

Stabilim un unghi α = 30° de la axa ordonatelor și trasăm o linie dreaptă prin originea ordonatei. Pe această dreaptă se depune σ = 9,4 kgf/cm2. Efectuăm operații similare pentru α = 45° și α = 60°. Apoi calculăm c și ϕ (Figura 8.27).

cu α =30°

45° 60°

Figura 8.27 – Fișa de date privind rezistența pietrei

Această metodă necesită foarte multă muncă. Cu toate acestea, este convenabil pentru testarea rocilor din care este imposibil să se producă mostre cu forma geometrică corectă, precum și pentru determinarea unghiului de frecare internă și aderență de-a lungul suprafețelor slăbite, fisurilor, straturilor de roci slabe etc.

Astfel, sunt luate în considerare natura rezistenței solului și metodele de determinare a indicatorilor de rezistență σ r. , σ compres. , s și ϕ .

Schema cursului:

1. Dispoziții generale.

2. Proprietățile de deformare ale solurilor datorită condițiilor naturale.

3. Proprietățile de deformare ale solurilor cauzate de sarcina externă.

4. Deformatii elastice.

5. Factori care determină proprietățile elastice ale solurilor.

6. Mecanismul deformărilor plastice.

7. Construirea unei curbe de compresie.

8. Indicatori de deformare.

9. Consolidarea solului.

10. Presiune eficientă și neutră.

11. Metodologie de determinare a proprietăților de deformare ale solurilor.

1. Dispoziții generale

Proprietățile mecanice ale solurilor apar atunci când sunt expuse la sarcini externe.

Proprietățile mecanice sunt împărțite în următoarele tipuri:

– deformare;

- putere;

– reologice.

Proprietăți de deformare caracterizează comportamentul solului la sarcini care nu le depășesc pe cele critice. Adică, nu duce la distrugerea solului.

Proprietăți de rezistență caracterizează comportamentul solului la sarcini egale sau depășind cele critice și se determină numai atunci când solul este distrus.

Proprietăți reologice caracterizează comportamentul solului sub sarcini în timp.

Deformarea este mișcarea particulelor corpului sub influența solicitărilor mecanice.

În documentele de reglementare, se folosește termenul deformare a solului, iar aceste deformații nu sunt asociate cu sarcini externe, de exemplu, deformații de umflare etc.

Prin urmare, termenul de proprietăți de deformare a solurilor în practică ar trebui să fie distins în funcție de tipul de impact asupra solului:

1. Deformații asociate cu influența condițiilor naturale asupra solului.

2. Deformații asociate cu încărcarea exterioară a solului.

2. Proprietăţile de deformare ale solurilor datorită condiţiilor naturale

Deformare umflată se evaluează prin indicatorul εSW (tulpină de umflătură relativă). Se calculează după cum urmează (Figura 7.1):

ε SW = h h

unde h este înălțimea inițială a probei;

∆h – creșterea înălțimii probei atunci când este înmuiată.

Figura 7.1 – Schema de calcul a deformarii relative de umflare

Natura umflăturii - umflarea apare datorită mișcării rețelei structurale a cristalelor de către moleculele soluției apoase.

Deformarea subsidenței se evaluează prin indicatorul εS (deformare de subsidență relativă) care se calculează după cum urmează (Figura 7.2):

Figura 7.2 – Schema de calcul a deformației relative de subsidență

Natura tasării - atunci când solul este înmuiat, legăturile structurale sunt distruse și solul se poate deforma fără sarcină.

Se evaluează înghețul prin indicele deformației relative la îngheț εfn, care este determinat de formula (Figura 7.3):

unde hof este înălțimea solului înghețat;

ho este înălțimea inițială a solului înainte de îngheț.

Figura 7.3 – Schema de calcul a deformației relative a înghețului solurilor

Natura înghețului este atunci când temperatura scade< 0 °С вода в порах грунта замерзает и расширяется, что вызывает деформацию грунта.

Tipurile de mai sus de deformare a solului sunt asociate cu factori naturali. Mai jos vom lua în considerare deformațiile asociate cu încărcarea solului.

3. Proprietăţile de deformare ale solurilor cauzate de sarcina exterioară - prevederi generale

A). Conceptul de stres. b). Tipuri de deformații.

V). Relația dintre stres și efort.

A). Conceptul de stres

Pentru a înțelege acest material, să luăm în considerare conceptele de stres în sol.

Sarcinile externe transmise solului sunt tensiuni mecanice, care sunt o măsură a acestor forțe externe (Figura 7.4). Stresul mecanic se referă la forța care acționează pe unitatea de suprafață a solului.

Figura 7.4 – Schema de distribuție a forțelor externe și interne care acționează în volumul solului în punctul M

Din figura 7.4 este clar că orice punct din masa solului (M) este afectat de trei forțe (P). Aceste forțe sunt descompuse în tensiuni normale (σ) și tangenţiale (τ). Tensiunile normale acționează normal față de amplasament, iar tensiunile tangențiale acționează de-a lungul acestuia (Figura 7.5).

Figura 7.5 – Componentele tensiunilor tangențiale (τ ij) și normale (σ i).

Totalitatea tuturor tensiunilor pentru toate zonele care trec prin punctul M caracterizează starea tensionată în punctul respectiv. Este determinat de tensorul tensiunii (Tσ), ale cărui componente sunt trei normale (σ x, σ y, σ z) și șase tangențiale (τ xy = τ х, τ yz = τ zy, τ zx = τ xz) stresuri.

b). Tipuri de deformații

Pe baza tipului de sarcină aplicată pe sol, se disting următoarele tipuri de deformații:

– liniar;

– tangente;

– voluminos.

Deformații liniare sunt cauzate de tensiuni normale (σ). Pe mine-

Roiul de deformații liniare este deformația liniară relativă (e), care este determinată de formula:

e = h h0

∆h

unde h 0 este înălțimea inițială a probei; h este înălțimea probei când este încărcată;

∆h – creșterea (scăderea) lungimii probei atunci când este încărcată.

Deformații tangente cauzate de tensiuni tangenţiale (τ). Măsura deformarii tangenţiale este deformarea relativă de forfecare (γ), care este determinată de formula:

unde h o este înălțimea inițială a probei;

s – mărimea deplasării sub influența tensiunilor tangențiale.

Deformatii volumetrice sunt cauzate de o sarcină cuprinzătoare asupra corpului. Măsura deformației volumetrice este deformația volumetrică relativă (e v ), care este determinată de formula:

e v = V V

unde V este volumul inițial al corpului;

V1 – volumul corpului obtinut in timpul incarcarii;

V este modificarea absolută a volumului în timpul încărcării.

V = V V − V1

V). Relația dintre tensiuni și deformațiile solului

Una dintre principalele probleme în știința solului (mecanica solului) este stabilirea unei relații între tensiuni și deformații în sol.

ÎN În general, această relație este neliniară și depinde de mulți factori. Este imposibil să luăm în considerare toți factorii, așa că până în prezent nu există o ecuație care să descrie aceste interacțiuni.

ÎN știința solului (mecanica solului) folosește ecuațiile lui Hooke.

Legea lui Hooke este scrisă după cum urmează:

– pentru deformari liniareσ = E·e, unde E este modulul lui Young (modulul de elasticitate);

– pentru deformari tangentialeτ = γ·G, unde G este modulul de elasticitate la forfecare;

– pentru deformatii volumetriceσ v = K·e V , unde K este modulul de elasticitate în vrac.

În practică, atunci când se prezică stabilitatea structurilor de inginerie, deformațiile liniare e sunt cele mai utilizate pe scară largă. Tangentele și cele volumetrice sunt utilizate în rezolvarea unor probleme particulare. Prin urmare, mai jos ne vom concentra asupra deformațiilor liniare.

Deformații liniare

Când se aplică solului o sarcină externă, în acesta apar inițial deformații elastice, apoi plastice și distructive (Figura 7.6).

Figura 7.6 – Schema formării deformațiilor elastice (1), plastice (2) și distructive (3)

4. Deformare elastică

Sub deformații elastice (volumice) ale solului sunt înțelese ca deformare

mentiuni care se refac atunci când forțele care le provoacă sunt eliminate (înlăturate) (Figura 7.7).

a) Mecanismul deformarii elastice în continuare: când solul este încărcat, în el apar tensiuni normale și tangenţiale. Tensiunile normale determină o modificare a distanței dintre atomii rețelei cristaline. Îndepărtarea sarcinii elimină cauza cauzată de modificarea distanței interatomice, atomii revin la locul lor inițial și deformația dispare.

Dacă tensiunile normale ating valorile forțelor legăturilor interatomice (mărimea legăturilor structurale din sol), atunci distrugerea fragilă a solului are loc prin rupere.

Structura

Figura 7.7 – Schema formării deformaţiilor elastice la nivelul: 1 – cristalului; 2 – racord structural; 3 – sol

Dependența grafică a stresului și deformației solului este prezentată în Figura 7.8.

Figura 7.8 – Dependența solicitărilor și deformațiilor solului sub încărcare OA și descărcare AO

Din figura 7.8 este clar că la încărcare, solul este deformat de-a lungul segmentului OA conform unei dependențe liniare. La descărcare, solul își reface complet forma, dovadă fiind ramura de descărcare AO, care repetă ramura de încărcare OA.

De aici deformarea e arr. – există o parte elastică a deformației totale.

b) O măsură a deformațiilor elastice este modulul elastic (modulul Young), care este determinat de dependență (Figura 7.9):

E = σ

e arr.

unde σ – tensiune; e cont. – deformarea relativă a solului.

e cont.

Figura 7.9 – Schema de determinare a modulului lui Young

Măsura deformațiilor transversale este raportul lui Poisson, care este determinat de formula:

μ = e trans.

unde e transversal – deformații transversale relative.

e trans. = d d

e prod – deformații longitudinale relative.

e cont. = h h

c) Metoda de determinare a proprietatilor elastice rasele includ:

– realizarea unei probe sub forma unui cilindru cu un raport de înălțime ( h) la diametrul (d) egal cu 2 ÷ 4;

– încărcarea probei printr-o presă;

– măsurarea deformațiilor longitudinale și transversale la fiecare etapă de încărcare;

– calculul indicatorilor.

5. Factori care determină proprietățile elastice ale solurilor

Principalii factori care determină proprietățile elastice ale rocilor includ:

– fracturare (porozitate);

– conexiuni structurale;

– compozitia minerala.

Deformațiile elastice se manifestă într-o măsură semnificativă în solurile stâncoase; în solurile dispersate au o importanță subordonată. Prin urmare, vom lua în considerare factorii care influențează proprietățile elastice ale solurilor în grupuri.

Solurile stâncoase

În majoritatea solurilor stâncoase, regiunea elastică este menținută până la solicitări care reprezintă 70-75% din solicitarea de rupere.

Fractură (porozitate)

Influența fracturării și a porozității asupra proprietăților elastice ale solurilor este semnificativă. Figura 7.10 arată dependența modulului elastic de porozitate.

Figura 7.10 – Dependența modulului elastic (E) al solurilor de diferite compoziții de porozitate (n):

1 – migmatite și granitoide;

2 – granite;

3 – gabro și diabază;

4 – labradorite;

5 – cuarzite feruginoase;

6 – cuarzite si gresii;

7 – soluri carbonatice;

8, 9, 10 – efuzive bazice, medii și acide; 11 – tuf și tuff brechki.

Din figura 7.10 se poate observa că odată cu creșterea porozității de la 1 la 20%, modulul elastic scade de 8 ori. Un model similar este tipic pentru solurile crăpate (Figura 7.11). Odată cu creșterea fracturării, modulul elastic E scade de 3 ori.

Figura 7.11 – Dependența modulului dinamic de elasticitate (DE) al solurilor de gradul de perturbare tectonic:

I – usor fracturat;

II – moderat fracturat;

III – foarte fracturat;

1 – gabro-dolerite;

2 – bazalt de porfir;

3 – calcare, dolomite, marne;

4 – gresii, siltstones si noroioase;

5 – minereuri de pirotită-calcopirită.

Compoziția minerală

Parametrii elastici sunt afectați destul de puternic. Toate celelalte lucruri fiind egale, constantele elastice ale solului vor fi mai mari, cu cât aceste constante sunt mai mari pentru mineralele care formează roca.

Conexiuni structurale

Ele sunt factorul determinant, dupa fracturare, care influenteaza proprietatile elastice ale solurilor. Deci, în solurile magmatice, unde cimentul este roca-mamă a magmei, modulul elastic se va modifica de la E = 40÷ 160 GPa. ÎN metamorfic, unde cimentul este roca-mamă de recristalizare, valorile modulului elastic sunt mai mici – E = 40÷120 GPa. ÎN roci sedimentare, unde cimentul este săruri precipitate din soluțiile de infiltrare, valoarea modulului este minimă - E = 0,5÷ 80 GPa (Figura 7.12).

Figura 7.12 – Relația dintre materialul conexiunilor structurale rigide

Și modulul de elasticitate al solurilor stâncoase

U În solurile dispersate, modulul de elasticitate este determinat în principal de tipul legăturilor structurale (Figura 7.13). Deci, în argile dure, cu structuri rigide -

adică legături, E = 100÷ 7600 MPa, în cele fluid-plastice, unde practic nu există legătură, modulul este E = 2,7÷ 60 MPa, adică E scade de 30÷ 100 de ori.

solid (rigid) fluid-plastic (apă-caloidal)

Figura 7.13 – Relația dintre tipurile de legături structurale și modulul de elasticitate pentru argilă

Valorile numerice ale unor soluri stâncoase și semi-stâncoase sunt date în Tabelul 7.1.

Tabelul 7.1 – Valorile caracteristicilor proprietăților elastice ale rocilor și semi-rocilor

1 mPa – 10 kgf/cm2

6. Mecanismul deformarii plastice

Deformațiile plastice sunt înțelese ca deformații care nu se refac atunci când forțele care le provoacă sunt eliminate (înlăturate) (Figura 7.14).

În forma clasică, deformațiile plastice în corpurile elastice se formează astfel: atunci când materialul este încărcat, în el apar tensiuni normale și tangenţiale. Sub influența tensiunilor tangențiale, o parte a cristalului se mișcă în raport cu alta. Când sarcina este îndepărtată, aceste mișcări rămân, adică are loc deformarea plastică (vezi Figura 7.14). Tensiunile normale formează deformații elastice.

Figura 7.14 – Schema deformarii plastice si ruperii ductile sub influenta solicitarilor tangentiale:

A – zăbrele nestresate;

b – deformare elastică;

c – deformare elastică și plastică; d – deformare plastică;

d, f – fractură plastică (ductilă) ca urmare a forfeirii

Un corp elastic este înțeles ca un material în care nu există pori sau crăpături. Există întotdeauna pori și crăpături în sol. Prin urmare, mecanismul de formare a deformațiilor plastice este oarecum diferit de cel clasic.

Când solurile, în special cele dispersate și foarte poroase, sunt încărcate, în ele apar tensiuni normale și tangenţiale. Sub influența tensiunilor normale, se formează inițial deformații elastice (minore), apoi, datorită reducerii porilor din sol, particulele de sol se mișcă unele față de altele. Aceste mișcări sub influența tensiunilor normale se termină atunci când spațiul porilor este umplut cu particule de sol. După care, conform schemei clasice, intră în joc tensiuni tangenţiale, care formează partea clasică a deformaţiilor plastice.

Astfel, în sol, deformațiile plastice (e p.) constau de fapt în deformații compresive (e compress.) și e.s.p. plastice efective. , adică

e p.=e compresă. + e s.p. = e total

În același timp, ponderea deformațiilor plastice reale în compoziția celor totale este nesemnificativă. Prin urmare, în practică, geologii lucrează cu deformarea prin compresie, pe care o numim compresibilitate.

Compresibilitatea se referă la capacitatea solurilor de a scădea în volum (a aseza) sub influența presiunii externe (stresuri normale).

7. Construirea unei curbe de compresie

Indicatorii de compresibilitate sunt determinați în laborator în condiții unidimensionale.

problemă noică (liniară). Astfel de tipul de testare a solului, fără posibilitatea de dilatare laterală, se numește compresie, iar dispozitivul se numește odometru (Figura 7.16).

Figura 7.16 – Diagrama unui dispozitiv de compresie (odometru) 1 – odometru, 2 – sol, 3 – piston, P – sarcină

Când solul este încărcat într-un dispozitiv de compresie, diametrul probei nu se modifică. Prin urmare, deformația verticală relativă a solului este egală cu modificarea relativă a volumului, adică.

unde h 0 este înălțimea inițială a probei de sol;

h – modificarea înălțimii probei sub presiune; V 0 – volumul initial al probei de sol;

V – modificarea volumului probei sub presiune.

Întrucât compactarea solului se produce în principal datorită scăderii volumului porilor, deformarea compresivă a solului se exprimă printr-o modificare a valorii coeficientului de porozitate (Figura 7.17).

Figura 7.17 – Modificarea volumului porilor din sol în timpul compresiei:

A – starea originală;

b – după compresie;

Vn – volumul porilor;

Vс – volumul scheletului solului;

ε0, ε1 – coeficienții de porozitate inițiali și după comprimare; h0 este înălțimea inițială a probei;

h este înălțimea probei după comprimare;

h – modificarea înălțimii probei sub presiune.

Să reamintim că coeficientul de porozitate este un indicator care caracterizează raportul dintre volumul porilor (Vn) și volumul părții minerale a solului (Vc).

Folosind aceeași schemă, se calculează volumul probei sub încărcare (V1):

Substituind în expresia (1) valoarea volumelor de probă înainte de experiment și după experiment (4) și (5), obținem:

Din formula (6) obținem o expresie pentru coeficientul de porozitate a solului corespunzător unui nivel de încărcare dat (ε p):

presiunea P, ε 0 – coeficientul de porozitate inițial.

Cunoscând coeficienții de porozitate (sau deformațiile relative) ale solului la nivelurile de încărcare corespunzătoare, se poate construi o curbă de compresie (Figura 7.18).

ε = ρ s − ρ d

ρ d

unde ρ s – densitatea particulelor;

ρ d – densitatea solului uscat.

ε 1 A

Figura 7.18 – Curba de compresie bazată pe coeficientul de porozitate și datele de încărcare

8. Indicatori care caracterizează compresibilitatea solurilor

Compresibilitatea la compresiune a solurilor poate fi caracterizată prin diferiți indicatori: coeficientul de compresibilitate (a), modulul de tasare (e p) și modulul de deformare totală (E0).

Coeficientul de compresibilitate (a) este definită după cum urmează. Pentru intervale mici de presiune(1–3 kt/cm 2 ) curba de compresie între puncte A și B înlocuiți cu o linie dreaptă, apoi:

unde ε și P sunt intervalele de măsurare ale lui ε și P.

După cum se poate observa din ecuație, coeficientul de compresie caracterizează scăderea porozității cu creșterea presiunii cu o unitate.

Modulul de deformare totală (E 0) caracterizează și scăderea porozității atunci când solul este încărcat și este determinată de:

E 0 = β 1 + a ε 0 ,

unde ε 0 este coeficientul de porozitate inițial; a – coeficientul de compresibilitate;

β – coeficient în funcţie de expansiunea laterală a solului

Și aproximativ egal pentru nisipuri – 0,8; pentru lut nisipos – 0,7; pentru argile – 0,5 iar pentru argile – 0,4.

Modulul de deformare total poate fi obținut folosind legea lui Hooke:

E = σe

Pentru a face acest lucru, se construiește o curbă de compresie pe baza datelor de deformare relativă (e) și încărcare (stres) (Figura 7.19).

e = h h

e 1 e 2

Figura 7.19 – Curba de compresie construită

pe baza deformarii verticale relative (e) si a sarcinii

Calculul lui E 0 se efectuează în funcție de dependență

Tabelul 7.1 prezintă unele valori ale Etot. modulul de deformare totală.

Tabel 7.1 – Modulul de deformare generală a diferitelor tipuri de roci conform rezultatelor încercărilor experimentale în teren

* – 1 MPa – 10 kts/cm2

Modulul de tasare (compresibilitate)

În practica de calcul, valoarea deformației verticale relative este adesea folosită direct ca măsură a compresibilității:

e p = 1000 h h mm/m.

Valoarea e p se numește modul de tasare și reprezintă cantitatea de compresie în milimetri a unei coloane de sol de 1 m înălțime atunci când i se aplică o sarcină suplimentară P.

h – scăderea înălțimii probei la presiunea P, mm. h 0 – înălțimea inițială a probei, mm.

Pe baza definițiilor modulului de tasare, se construiește o curbă a dependenței modulului de tasare de presiune (Figura 7.20), care vă permite să găsiți rapid valoarea de tasare a unei grosimi de sol cu ​​o grosime de 1 m la o presiune dată. .

Modulul de tasare ep în mm/m

Presiunea verticală Pn, în kg/cm2

Figura 7.20 – Curba dependenței modulului de tasare de presiune

9. Consolidarea solului

Compactarea în timp a solului argilos, saturat cu apă, sub sarcină constantă, se numește consolidare. Cunoașterea procesului de consolidare

formarea solurilor argiloase este necesară pentru previziunea corectă a ratei de tasare a structurilor.

Mecanismul de consolidare

În cazul general, atunci când se aplică o sarcină externă unui sol saturat cu apă, inițial apare compresia instantanee din cauza deformărilor elastice ale apei poroase și ale scheletului solului, apoi începe procesul de consolidare (primară) de filtrare, datorită stoarcerii apă din porii solului, după care începe procesul de consolidare secundară a solului, determinat de deplasarea lentă a particulelor unele față de altele în condiții de strângere ușoară a apei din porii solului (Figura 7.21).

Figura 7.22 – Vedere generală a curbei de consolidare a solului argilos saturat cu apă (σ z = const):

0-1 – compresie instantanee; 1-2 – consolidare prin filtrare (primară); 2-3 – consolidare secundară.

Figura 7.22 prezintă o vedere generală a consolidării solului argilos saturat cu apă la σ = const.

Unul dintre parametrii consolidării solului este coeficientul de consolidare (Cv), care caracterizează viteza procesului de compactare, determinată de formula:

cu v = K f (1+ e) / aρ in

unde Kf este coeficientul de filtrare;

e – coeficient de porozitate;

A – coeficientul de compresibilitate;

ρ in – densitatea apei; cv se măsoară în cm2/s.

O rată mare de consolidare (valori mari ale cv - aproximativ 10-2 ... 10-3 cm2 / s) este caracteristică solurilor grosiere (clastice grosiere și fine). Nisipurile se compactează mult mai repede decât argilele, deoarece au coeficienți de filtrare mai mari. Consolidarea solurilor foarte dispersate se desfășoară cel mai lent (valori scăzute ale cv ≈ 10-5 ... 10-6 cm2 / s), deoarece argilele au coeficienți de filtrare scăzuti, stoarcerea apei legate în ele are loc lent și cu dificultate, provocând așa-numitele așezări ale structurilor pe termen lung sau „vechi de secol” (Figura 7.23). Durata unei astfel de precipitații poate fi de câțiva ani.

Figura 7.23 – Așezarea pe termen lung a stratului de nămol de la baza CHE Kakhovskaya

1-6 – nămol în diferite părți ale barajului

10. Conceptul de presiune efectivă și neutră

Atunci când se prevede tasarea unei mase de sol, mărimea presiunii externe este unul dintre cei mai importanți parametri.

În timpul procesului de compactare a solurilor argiloase saturate cu apă, nu întreaga sarcină externă este transferată la scheletul solului, ci doar o parte din acesta, ceea ce se numește presiune efectivă (Pz).

A doua parte a sarcinilor (Pw) are ca scop stoarcerea apei din sol, ceea ce se numește presiune neutră sau poroasă. De aici presiunea totală:

P = Pz + Pw

Conceptul de presiuni efective și neutre se aplică și oricăror solicitări normale care acționează în soluri saturate cu apă. În general, puteți scrie:

σ = σ + și

σ = σ − și

adică, stresul efectiv σ în orice punct al solului saturat cu apă este egal cu diferența dintre σ totale și tensiunile neutre.

11. Metoda de determinare

Pentru a studia compresibilitatea solurilor, aceștia folosesc în prezent un dispozitiv precum aparatul Terzaghi (Figura 7.24), cu pereți metalici rigizi care împiedică dilatarea laterală a probei atunci când aceasta este comprimată de o sarcină verticală. Acestea sunt așa-numitele odometre.

Figura 7.24 – Inele Terzaghi

Studiul rezistenței solului la compresiune se realizează în condiții apropiate de condițiile de funcționare ale solului ca urmare a construcției structurii.

Sarcina de pe dispozitiv pentru a transfera presiunea către probă se realizează în etape. Prima sarcină în timpul testării standard a probelor cu o structură netulburată trebuie să fie egală cu cea naturală, adică greutatea straturilor de rocă situate deasupra locului de prelevare.

Presiunea naturală a unui strat omogen situat deasupra nivelului apei subterane se calculează folosind formula:

ρ ir . = 0,1 N kg/cm2.

Sarcina maximă pentru solurile cu o structură nederanjată ar trebui să fie cu 1-2 kg/cm2 mai mare decât suma sarcinii de proiectare a structurii și presiunea masei de rocă de deasupra.

Fiecare nivel de presiune aplicat probei de sol este menținut până când deformația este stabilizată condiționat. Stabilizarea condiționată a deformării este considerată o valoare a compresiei care nu depășește 0,01 mm în timpul:

– 30 minute. – pentru soluri nisipoase;

– 3 ore – pentru lut nisipos;

– 12 ore – pentru argile și argile.

Așezarea probei în timpul testului se determină cu ajutorul unui cadran cu o valoare a diviziunii de 0,01 mm situat pe dispozitiv.

Astfel, proprietățile de deformare ale solurilor în general pot fi caracterizate prin modulul de deformare.

Proprietățile de deformare și rezistență ale solurilor și caracteristicile acestora.

Compresibilitatea solul caracterizează capacitatea lor de a se deforma fără distrugere sub influența sarcinii externe. Proprietățile de deformare ale solurilor sunt caracterizate de modulul de deformare totală E , raportul lui Poisson, coeficienții de compresibilitate și consolidare, modulele de forfecare și compresie volumetrică. Compresibilitatea solurilor dispersate sub sarcină se datorează deplasării particulelor minerale unele față de altele și, în consecință, scăderii volumului porilor.

Rezistența solului determinate de lor rezistența la forfecare , care poate fi descris prin dependența liniară de Coulomb

τ = p tanφ + c,

Unde τ – rezistența la forfecare, MPa; R – presiune normală, MPa; tg φ – coeficient de frecare internă; φ – unghiul de frecare internă, grade; c – ambreiaj, MPa.

Cantitati φ Și c necesare calculelor inginerești de rezistență și stabilitate.

Rezistența solurilor stâncoase este determinată în primul rând de conexiunile lor structurale, adică. prindere, dar mai ales prin crăpare.

Rezistența temporară a solului stâncos la compresiune uniaxială (rezistența la compresiune) este o caracteristică importantă de clasificare prin care solul este clasificat ca stâncos (> 5 MPa) sau nestâncos (< 5 МПа).

Compoziția chimică și minerală, structura și textura solurilor, precum și conținutul de materie organică se determină în laboratoare geologice dotate cu echipamentul necesar (microscop electronic cu raze X etc.). Proprietățile fizice și mecanice ale solurilor sunt studiate în laboratoarele de știință a solului și în teren la viitoarele șantiere. O atenție deosebită este acordată fiabilității rezultatelor obținute.

Pentru fiecare caracteristică a solului se fac mai multe determinări și se efectuează analiza statistică a acestora. Pentru orice IGE trebuie să existe cel puțin trei definiții.

Laborator de sol. Probele de sol pentru cercetarea de laborator sunt selectate din straturile de sol din gropi și foraje de la locații.

Probele de sol sunt livrate laboratorului sub formă de monoliți sau probe libere. Monoliții sunt mostre de sol cu ​​o structură netulburată, care ar trebui să aibă dimensiuni de 20 x 20 x 20 cm.În solurile argilo-lutroase trebuie păstrată umiditatea naturală datorită unei cochilii de parafină sau ceară impermeabilă la suprafața lor.În soluri afânate (nisip). , pietriș etc. .) se prelevează probe cu o greutate de cel puțin 0,5 kg.

În condiții de laborator, este posibil să se determine toate caracteristicile fizice și mecanice, fiecare în funcție de propriul GOST: umiditatea naturală și densitatea solului - GOST 5180-84, rezistența la tracțiune - GOST 17245-79, compoziția granulometrică (granule) - GOST 12536- 79 etc. În laborator se determină umiditatea, densitatea particulelor de sol și altele.

Munca de teren. Studierea solurilor în teren oferă un avantaj față de analiza de laborator, deoarece permite determinarea tuturor valorilor caracteristicilor fizice și mecanice în apariția naturală a solurilor fără a le distruge structura și textura, menținând în același timp regimul de umiditate. În acest caz, se simulează funcționarea maselor de sol în fundațiile clădirilor și structurilor. Astfel de studii de sol au fost folosite din ce în ce mai mult în ultimii ani, în același timp, se îmbunătățesc echipamentele tehnice și se folosesc computere. Metodele exprese vă permit să obțineți rapid proprietățile solului. Pentru a prezice comportamentul maselor de sol în perioada de funcționare a clădirilor și structurilor, este recomandabil să combinați inteligent studiile de laborator și de teren.

Dintre metodele de testare a deformarii solurilor pentru compresibilitate, trebuie luata in considerare metoda de referinta teste de ștanțare pe teren (GOST 20278-85). Rezultatele altor metode de testare, atât pe teren (presiometrie, conducție dinamică și statică), cât și de laborator (compresie și stabilometrică) trebuie comparate cu rezultatele testelor cu ștampilă.

La determinarea caracteristicilor de rezistență ale solurilor, cele mai fiabile rezultate sunt obținute din testele pe teren pentru tăierea stâlpilor de sol direct pe șantier (GOST 23741-79). Datorită costului ridicat și intensității forței de muncă, această muncă se desfășoară numai pentru structurile de nivelul I (clasa) de responsabilitate. Acestea includ clădiri și structuri de mare importanță economică, dotări sociale și care necesită o fiabilitate sporită (cladiri principale ale centralelor termice, centrale nucleare, turnuri de televiziune, conducte industriale peste 200 m, clădiri de teatre, circuri, piețe, instituții de învățământ etc. ).

Pentru alte cazuri de construcție (construcții de clasa II și III) indicatori destul de fiabili Cu Și φ obținut ca urmare a testelor de laborator ale solurilor în dispozitive pentru forfecare plată (GOST 12248-78) și compresie triaxială (GOST 26518-85).

Caracteristicile de rezistență pot fi, de asemenea, determinate folosind metoda de sondare a lamei, ale cărei rezultate, la proiectarea structurilor critice, sunt comparate cu testele de forfecare pentru a asigura fiabilitatea rezultatelor.

Încercări de deformare a solurilor. Compresibilitatea solurilor este studiată prin metode de ștanțare, presionometre, sondare dinamică și statică.

Metoda ștampilei. ÎNÎn solurile nestâncoase, ștampilele sunt instalate în fundul gropilor sau în fundul forajelor, la care sunt transferate sarcini statice (GOST 20276-85). Ștampila în groapă – aceasta este o placă rotundă din oțel sau beton armat cu o suprafață de 5000 cm2. Pentru a crea o presiune dată sub ștampilă, se folosesc cricuri sau platforme cu sarcină (Fig. 49).

Așezarea matrițelor este măsurată cu ajutorul contoarelor de deformare. Probele de sol se prelevează în groapa de la marca fundului ștampilei și în afara acesteia pentru studii paralele de laborator. Ștampila se încarcă treptat în funcție de tipul de sol și starea acestuia, ținându-se până la stabilizarea deformațiilor. Ca urmare, testele construiesc grafice ale dependenței depunerii ștampilei de presiune și timp la etapele de încărcare, după care se calculează modulul de deformare al solului folosind formula. E , MPa.

Ștampila în gaurăe. Testarea solului se efectuează într-un puț cu un diametru mai mare de 320 mm și o adâncime de până la 20 m. O ștampilă cu o suprafață de 600 cm 2 este coborâtă pe fundul puțului. Sarcina de pe ștampilă este transmisă printr-o tijă pe care se află o platformă cu sarcină. Modulul de deformare este determinat și de formulă.

Studii presiometrice efectuate în soluri argiloase. Un presiometru este o cameră cilindrică din cauciuc coborâtă într-un puț la o adâncime dată și extinsă prin presiunea lichidului sau a gazului. La presiunile create se măsoară mișcările radiale ale pereților forajului, ceea ce face posibilă determinarea modulului de deformare și a caracteristicilor de rezistență ale solului.

Orez. 49. Determinarea compresibilității solului folosind ștampile:

a, b – gropi; c – foraj; 1 – timbre; 2 – cric;

3 – piloți de ancorare; 4 – platformă cu încărcătură; 5 - tijă

Sondarea(sau pătrundere ) se folosește pentru studierea grosimilor solului la o adâncime de 15–20 m. Pe baza rezistenței unui vârf metalic (sondă) de a pătrunde în sol, se determină densitatea și rezistența solurilor și variabilitatea acestora într-o secțiune verticală. Sondajul se referă la metode exprese de determinare a proprietăților mecanice ale solurilor nisipoase, argiloase și organice care nu conțin sau au puține amestecuri de piatră zdrobită sau pietricele. După metoda de imersare a vârfului se distinge sondarea dinamică și statică . În timpul sondării statice, conul este apăsat fără probleme în pământ, iar în timpul sondării dinamice, este introdus cu un ciocan.

Detecție statică și dinamică permite:

Împărțiți grosimea solului în straturi separate;

Determinați adâncimea solurilor stâncoase și grosiere;

Determinați densitatea aproximativă a nisipurilor, consistența solurilor argiloase și determinați modulul de deformare;

Evaluează calitatea solurilor compactate artificial din terasamente și formațiuni aluviale;

Măsurați grosimea solurilor organice din mlaștini.

În fig. 50 prezintă o stație de înregistrare a pătrunderii.

Orez. 50. Stație de penetrare și înregistrare:

1 – sonda-senzor; 2 – tijă; 3 – catarg; 4 – cilindru hidraulic; 5 – canal de comunicare; 6 – statie hardware; 7 – panou de control

Testarea rezistenței solurilor. Rezistența la forfecare a solurilor este determinată de valorile limită ale tensiunii în timpul cedarii. Experimentele se desfășoară în gropi, lăsând stâlpi colonari ai solului netulburat, cărora li se aplică forțe de compresiune și forfecare. Pentru a determina corect frecarea internă și aderența specifică, experimentul se desfășoară pe cel puțin trei stâlpi sub diferite forțe de compresiune. Deplasarea este, de asemenea, produsă prin rotirea rotorului, care este un dispozitiv cu patru pale. Este presat în pământ și rotit, în timp ce se măsoară cuplul, care este utilizat pentru a calcula rezistența la forfecare.

Lucrari de constructii cu experienta. În timpul construcției obiectelor de primul nivel de responsabilitate (clasă), cercetarea pe teren a solurilor devine deosebit de importantă, de aceea recurg la lucrări experimentale.

grămezi cu experiență. La șantier se scufundă grămada de inventar și se respectă natura scufundării acesteia și rezistența solului. Prin aplicarea de încărcări pe grămadă și măsurarea precipitațiilor la fiecare pas, se determină capacitatea portantă a solului în condiții de umiditate naturală și la înmuiat. Rezultatele testelor sunt comparate cu datele calculate pe baza studiilor de laborator ale solului.

Fundații cu experiență. Fundațiile viitoarei clădiri sunt puse la dimensiune completă și la adâncimea proiectată. Se aplică o sarcină la fundație începând cu viitoarea clădire și se observă comprimarea solului de fundație. Așa se determină capacitatea portantă reală a solului și așezarea viitoarei clădiri.

Clădiri experimentale. O evaluare cantitativă a proprietăților de subsidență ale loessului se bazează pe datele de laborator și pe terenul de testare a solului. În condiții reale, în clădirile de dimensiuni mari ridicate, baza de loess este saturată cu apă și se fac observații asupra naturii desfășurării procesului, se determină valorile de tasare și se evaluează starea structurilor clădirii. Lucrări experimentale similare sunt efectuate atunci când se evaluează efectele dinamice asupra structurilor și fundațiilor clădirilor.

Prelucrarea rezultatelor cercetării solului. Proprietățile masivelor de sol sunt evaluate pe baza caracteristicilor fizice și mecanice ca urmare a studiilor de laborator ale probelor individuale de sol și a lucrărilor de teren pe teritoriul masivului. Caracteristicile obținute în laborator și în teren corespund doar acelor locuri în care s-au prelevat probe și s-au efectuat teste de sol în teren. În acest sens, rezultatele cercetării dispersate și indicatorii normativi trebuie rezumați, adică prelucrați statistic pentru a obține valori medii și utilizarea ulterioară în calcule.

Observații staționareîn timpul studiilor inginerie-geologice și hidrogeologice, acestea sunt efectuate pentru a evalua desfășurarea proceselor geologice nefavorabile (carst, alunecări de teren etc.), regimul apelor subterane și condițiile de temperatură.În zonele caracteristice selectate este instalată o rețea de repere pentru observare și observații instrumentale. se efectuează deplasarea acestora etc. Măsurătorile se efectuează în timpul exploatării clădirilor și structurilor, dar pot începe și în perioadele de proiectare. Durata muncii - până la 1 an sau mai mult.