Ползучесть грунта: 44.Понятие ползучести грунтов.

44.Понятие ползучести грунтов.

Ползучестью
грунта называют процесс его деформирования,
развивающийся во времени даже при
постоянном напряжении. В зависимости
от вида грунта, его состояния и действующего
напряжения, ползучесть может протекать
с уменьшающейся скоростью (затухающая
ползучесть) или возрастающей скоростью
(незатухающая ползучесть).

Различают
три стадии ползучести: I – затухающая
(неустановившаяся ползучесть), когда
скорость деформаций уменьшается; II –
установившееся течение с постоянной
скоростью деформаций; III – прогрессирующее
течение, когда скорость деформаций
возрастает, что приводит к разрушению
грунта. Пределом длительной прочности
грунта называют такое напряжение, до
превышения которого деформация грунта
имеет затухающий характер.

Уплотнение
грунта связано с уменьшением его
пористости, тогда как в водонасыщенных
грунтах все поры заняты водой. Вода в
порах, как и частицы скелета грунта,
считаются несжимаемыми, поэтому
уплотнение грунта возможно только при
отжатии части воды из его пор.

45.Релаксация напряжений в грунте. Длительная прочность грунта.

Релаксацией
называют процесс расслабления (уменьшения)
напряжений в грунтах при заданной
неизменной деформации. Длительная
прочность — прочность грунтов при
длительном действии на них нагрузки.
Явления релаксации напряжений имеют
ту же природу, что и описанные выше
явления ползучести. Если задать грунту
быстрым загружением ст некоторую
деформацию и закрепить его в этом
состоянии так, чтобы деформация не
менялась — сохранялась постоянной, то
с течением времени в грунте уменьшаются
напряжения. В результате получается
кривая уменьшения напряжений во времени
обычно с сохраняющейся частью напряжений
даже в течение очень длительного времени
ст<х>- Процесс уменьшения напряжений
определяется внутренней медленной
перестройкой структуры грунта с
преодолением прочности хрупких и вязких
связей между частицами и созданием
новых. Учитывая единую природу
реологических механических свойств
грунтов, имеются предложения по данным
испытаний на релаксацию оценивать
ползучесть и длительную прочность
грунтов.

Установившаяся,
незатухающая ползучесть грунтов при
сдвиге ярко проявляется в природе.
Имеются многочисленные примеры
медленного, но постоянного движения
пологих склонов, сложенных глинистыми
грунтами. Так, некоторые участки откосов
Волго-Балтий- ского канала ежегодно
смещаются на 0,5… 1 м, и в канале приходится
проводить систематические дноуглубительные
работы. Портовые набережные на Черном
море при скорости смещения около 1 см в
год сместились в сторону моря за 70… 100
лет на 50…80 см. Следует подчеркнуть, что
эти откосы и набережные исходя из
критерия стандартной прочности являются
устойчивыми, причем со значительными
запасами.

46 Основные составляющие осадок фундаментов в грунтах.

Осадкойназывается медленная и сравнительно
небольшаядеформация, происходящая
в результате уплотнениягрунта под
действием нагрузок и сопротивляющаяся
коренным изменениям его структуры.

При равномерных
осадках основания подошва фундамента
в любой моент времени опускается на
одинаковую величину. Такие осадкине вызывают перераспределения усилий
в конструкциях, но затрудняют нормальную
эксплуатацию.

При неравномерных
осадках основания подошва фундамента
опускается на разную величину, вызывая
перераспределение усилий и деформаций
в надземных частях зданий и сооружений.
Такие осадки ухудшают эксплуатацию
оборудования, изменяют условия
устойчивости сооружений, вызывают
перенапряжения в отдельных конструкциях
и элементах.

В зависимости от
характера развития неравномерных осадок
и от жесткости здания или сооружения
возникают следующие виды деформаций.

Прогибивыгибвозникают в протяженныхзданиях исооружениях, не обладающих большей
жесткостью.

В случае развития
прогиба (рис. 7.1,а) наиболее опасная
зона растяжения находится в нижней
части здания или сооружения, выгибе
(см. рис. 7.1,6), — наоборот, в верхней части
сооружения.

Рис. 7.1.Схема
прогиба (а) и выгиба (б) сооружения

Относительный
прогиб или выгиб (ƒ/L) здания или сооружения
оценивается отношением стрелы прогиба
или выгиба к длине прогнувшейся части
здания и кривизной изгибаемого участка
(рис. 7.2) и определяется по формуле
(по пособию к СНиП, 1986; СНиП 2.02.01—83):

7.1.

где S1 и S3 — осадки
в краях фундамента; S2 — наибольшая или
наименьшая осадка фундамента; L — длина
фундамента.

Рис. 7.2. Относительный
прогиб или выгиб сооружения

Крен(наклон)
— поворот фундамента относительно
горизонтальной оси, проявляющийся при
несимметричной загрузке основания.
Наибольшую опасность данный вид
деформации представляет для высоких
сооружений — дымовых труб, узких зданий
повышенной этажности и др., т.е. характерен
для жестких сооружений.

Крен рассматривается
как разность абсолютных осадок двух
точек фундаментов, отнесенных к расстоянию
между ними (рис. 7.3), и определяется
по формуле

(7.2)

где S1 и S2 — осадки
крайних точек сплошного фундамента или
двух фундаментов.

Рис. 7.3. Крен
сооружения

Перекосзданий
и сооружений характерен при резком
проявлении неравномерности осадок на
участке небольшой протяженности при
сохранении относительной вертикальности
несущих конструкций (рис. 7.4).

Кручениевозникает при неодинаковом крене здания
или сооружения по длине, при этом
происходит развитие крена в двух сечениях
сооружения в разные стороны (рис.
7.5).Горизонтальные перемещенияфундаментов зданий или сооружений
возникают при действии на основания
горизонтальных нагрузок (рис. 7.6).
Например, устои мостов (рис. 7.6,а),
гидротехнические сооружения (рис.7.6,б),
они возможны при развитии оползней и
при выполнении подземных выработок.

Рис. 7.4.Перекос
сооружения

Рис. 7.5.Кручение
сооружения

Рис. 7.6.Схема
горизонтального перемещения устоя
моста (а) и гидротехнического сооружения
(б)

УПЛОТНЕНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВ С УЧЕТОМ СЖИМАЕМОЙ ПОРОВОЙ ЖИДКОСТИ И ПОЛЗУЧЕСТИ ГРУНТА | Смолин

Ю. П. Смолин,
К. В. Востриков

https://doi.org/10.31675/1607-1859-2019-21-5-192-199

Полный текст:

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
Аннотация

Решается задача консолидации глинистого грунта при шаровом и девиаторном давлении с учетом сжимаемости поровой жидкости и ползучести скелета грунта. При решении задачи найдено дифференциальное уравнение уплотнения связного грунта, заполненного линейно-сжимаемой грунтовой водой. Учитывалось, что объем газа в грунтовой воде не превышает 10 %. Решение дифференциального уравнения производилось методом Фурье.

Для численного учета меры ползучести при уплотнении консолидирующегося грунта под нагрузкой была использована простая в исполнении методика – испытание в компрессионном приборе образцов грунта из одного и того же монолита, но с несколькими различными высотами. Зная в любой момент времени относительную вертикальную деформацию этих образцов, можно с помощью аппроксимации и экстраполяции найти относительную деформацию при высоте образца, стремящегося к нулю. При практически нулевой толщине образца деформация будет зависеть только от ползучести скелета грунта, а поровое давление уже не будет играть роли.

Полученные значения относительной деформации использованы для подбора функции ядра ползучести. Авторы установили, что экспоненциальная функция оптимально описывает процесс уплотнения грунта на всем участке: от начала уплотнения и до его окончания.

Зная выражение для напора, можно найти напряжение в скелете грунта. В результате была найдена величина осадки грунта при трехосном сжатии с учетом мгновенного его деформирования.

Ключ. слова

газы в поровой воде,

гидростатическое давление,

функция меры ползучести скелета грунта,

осадка грунта при чистом сдвиге,

коэффициент объемной сжимаемости грунта,

компрессионный прибор,

Об авторах

Ю. П. Смолин

Сибирский государственный университет путей сообщения
Россия

Смолин Юрий Петрович, докт. техн. наук, доцент

К. В. Востриков

Сибирский государственный университет путей сообщения
Россия

Востриков Константин Владимирович, канд. техн. наук

Список литературы

1. Грунтоведение / под ред. Е.М. Сергеева. Москва : МГУ, 1983. 392 с.

2. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). Москва : Высшая школа, 1979. 268 с.

3. Зарецкий Ю.К. Теория консолидации грунтов. Ленинград : Наука, 1967. 268 с.

4. Флорин В.А. Основы механики грунтов. Т. 2. Москва ; Ленинград : Стройиздат, 1961. 543 с.

5. Востриков К.В., Смолин Ю.П., Клименок А.В. К методике разделения фильтрационной консолидации и ползучести скелета водонасыщенных грунтов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС). 2018. № 3. С. 70–76.

6. Смолин Ю.П., Востриков К.В. Ползучесть анизотропного грунта при чистом сдвиге // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. № 5 (64). 2017. С. 200–208.

Дополнительные файлы

Для цитирования:
Смолин Ю.П., Востриков К.В. УПЛОТНЕНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВ С УЧЕТОМ СЖИМАЕМОЙ ПОРОВОЙ ЖИДКОСТИ И ПОЛЗУЧЕСТИ ГРУНТА. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2019;21(5):192-199.
https://doi.org/10.31675/1607-1859-2019-21-5-192-199

For citation:
Smolin Y.P., Vostrikov K.V. COMPACTION OF SATURATED SOILS WITH REGARD TO COMPRESSIBLE PORE FLUID AND SOIL CREEP. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel’nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture. 2019;21(5):192-199.
(In Russ.) https://doi.org/10.31675/1607-1859-2019-21-5-192-199

Просмотров: 586

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 1607-1859 (Print)
ISSN 2310-0044 (Online)

Ползучая почва | Геология | GeoScienceWorld

Пропустить пункт назначения

Исследовательская статья|
01 февраля 2002 г.

Арджун М. Хеймсат;

Джон Чаппелл;

Найджел А. Спунер;

Даниэль Г. Кестьо

Геология (2002) 30 (2): 111–114.

https://doi.org/10.1130/0091-7613(2002)030<0111:CS>2.0.CO;2

История статьи

Цитировать

  • Посмотреть эту цитату
  • Добавить в менеджер цитирования

  • Делиться

    • Facebook
    • Твиттер
    • LinkedIn
    • MailTo

  • Инструменты

    • Получить разрешения

  • Поиск по сайту

    • Citation

    Арджун М. Хеймсат, Джон Чаппелл, Найджел А. Спунер, Даниэль Г. Кестьо; Ползучая почва. Геология 2002; 30 (2): 111–114. doi: https://doi.org/10.1130/0091-7613(2002)030<0111:CS>2.0.CO;2

    Скачать файл цитаты:

    • Рис (Зотеро)
    • Рефменеджер
    • EasyBib
    • Подставки для книг
    • Менделей
    • Бумаги
    • Конечная примечание
    • РефВоркс
    • Бибтекс

    панель инструментов поиска

    Расширенный поиск

    Ползучесть почвы является наиболее распространенным и, возможно, наименее изученным процессом эрозии на покрытых почвой склонах холмов. Почва медленно «перемешивается» роющими существами, и частицы перемещаются в циклах увлажнения-высыхания. Эти действия могут вызвать ползучесть вниз по склону за счет процессов, аналогичных диффузии частиц. Другие возможные механизмы переноса включают сдвиг и вязкоподобную ползучесть, так что для точной характеристики всего процесса требуется отслеживание меченых зерен почвы. Здесь мы используем зерна природного кварца в зрелой почве для определения движения зерен по времени, прошедшему с тех пор, как каждое зерно в последний раз посетило поверхность земли, измеренному оптическим датированием отдельных зерен. Поток вниз по склону рассчитывается исходя из образования почвы в результате выветривания горных пород в основании почвы, измеренного с помощью концентраций космогенных нуклидов, произведенных in situ ( 10 Be и 26 Al). Результаты показывают, что зерна по всему почвенному профилю неоднократно посещают поверхность и дают первую количественную характеристику процессов переноса чешуек зерен в ползучей почве. Эти уникальные полевые данные интерпретируются с помощью моделирования Монте-Карло, чтобы предположить, что ползучесть почвы включает в себя независимое перемещение минеральных зерен по всей толще почвы и что зерна повторно закапываются или размываются наземным потоком при достижении поверхности.

    У вас нет доступа к этому контенту. Если вы считаете, что вам нужен доступ, обратитесь к администратору учреждения.

    Просмотр недавно погашенных токенов

    МАССОВОЕ ДВИЖЕНИЕ

    Массовое движение

    Массовое движение

    на основе отличной веб-страницы JAS West  http://members.tripod.com/~Jenn2000/main.html
    -площадка закрыта

    Оползни

    Ползучесть почвы
    Селевой поток
    Селевые потоки и лахары
    Солифлюкция
    Камнепады и камнепады
    Ресурсы

    Оползень в Калифорнии. Изображение предоставлено USGS

    Оползни

    Оползни… быстрое движение горных пород или почвы вниз по склону в виде более или менее
    когерентная масса. Оползни характеризуются плоскостью скольжения, т.
    четко определен. Оползень может превратиться в поток на дне по мере
    блоки переворачиваются. Обычно материал движется как большой блок
    известный как оползень. Шрам над оползнем хорошо заметен.
    Крутые сланцевые склоны подвержены оползневой деятельности. Но
    оползни происходят повсеместно в больших или малых масштабах. Они могут возникать после
    землетрясения или снос части склона в связи со строительством,
    особенно при строительстве дорог.

    Общий механизм оползня

    Оползневые глыбы и шрамы в Гватемале: Общая схема оползня
    Поровое давление воды является ключом к мониторингу оползней.

    Поровое давление воды – это давление, которое возникает по мере того, как вода заполняет
    поры между частицами. Прочность на сдвиг, сила сопротивления,
    уменьшается, а вес, движущая сила, увеличивается. Фактор безопасности
    становится меньше единицы и движение становится возможным.

    Схема устройства, используемого для контроля порового давления воды

    Подобное оборудование измеряет глубокое поровое давление и мелкое поровое давление
    Давление. Данные, полученные с одного из этих мониторов, могут выглядеть так:
    «Постоянное изменение выходного сигнала экстензометра (по вертикальной оси) указывает на
    движение вниз по склону, краткие изменения, которые возвращаются к постоянному значению, такие как
    пики на графике E-4 (желтые) обычно возникают в результате физических или
    электрические помехи и не указывают на движение».

    Ползучесть почвы

    Ползучесть почвы — это очень, очень медленная форма массового истощения. это просто медленно
    корректировка почвы и камней, которую так трудно заметить, если вы не можете видеть
    эффекты движения. Эти эффекты будут такими, как столбы забора.
    смещены в сторону, или телефонные столбы опрокинуты вниз по склону.

    Еще один эффект: кажется, будто покрытый травой склон стекает вниз по склону.
    образуя небольшие выпуклости в почве. Это пучение почвы происходит в
    регионов, подверженных морозостойкому режиму. Замораживание поднимает частицы
    почвы и горных пород, а при оттепели частицы оседают обратно,
    но не в том же месте, что и раньше.

    Гравитация всегда заставляет камни и почву оседать чуть дальше
    вниз по склону, чем то, откуда они начали. Это медленное движение, которое
    определяет ползучесть. Ползучесть также можно увидеть в областях, которые испытывают постоянное
    чередование периодов увлажнения и сушки, которые работают так же, как
    заморозка/оттепель.
    Мониторинг в основном осуществляется путем наблюдения за эффектами
    слизняк. Поскольку процесс очень медленный, его можно контролировать только с точки зрения
    протекать в течение длительного времени.

    Мусорные потоки…

    Древний селевой поток, показывающий, насколько большими они могут быть, является одним из
    самое опасное из всех событий массового истощения. Они могут возникать внезапно и
    затопить целые города за считанные минуты.

    Селевые потоки состоят именно из того, что следует из названия: мусора. Этот
    обломки могут включать в себя что угодно, от мельчайших частиц грязи до валунов,
    деревья, автомобили и части зданий. Селевые потоки возникают, когда дождевая вода
    начинает смывать материал со склона или когда вода стекает со свежей
    выжженный участок земли. Земля чаппараля особенно восприимчива к
    мусор летит после пожара. Быстро движущаяся вода стекает вниз
    склоны, и в каньоны и долины ниже. Он набирает скорость и некоторые
    обломки, когда он спускается по стенам долины. В самой долине месяцы
    сухая рябь, рыхлая почва и камни, которые скатились или соскользнули со склона,
    начинает двигаться вместе с водой.

    По мере того, как система постепенно набирает скорость, поток
    характеристики основной речной системы. Чем быстрее течет вода, тем
    больше вода может набрать. По мере того, как вода собирает больше грязи и камней, она
    начинает напоминать быстро текущую реку из бетона. Эта стена мусора
    может двигаться так быстро, что может отрывать от земли валуны размером с автомобиль.
    полы каньонов и швырять их по пути течения. Это
    скорость и огромность переносимых частиц, которые делают селевой поток настолько
    опасный. Валуны разбиваются о дома, а смесь грязи и воды заполняет землю.
    комнаты иногда полностью обгоняют дом.
    Люди перепробовали множество способов остановить или отвести селевые потоки. В
    В Калифорнии были построены водосборные бассейны, чтобы «ловить» мусор. Некоторый
    бассейны имеют специальные переливные каналы с сетками для удаления воды из
    потока и оставить больше места для более крупных предметов, которые можно стирать в
    и занимают необходимое место.

    Водосборник в Британской Колумбии, Канада Мусоропровод в Британской Колумбии,
    Канада
    Мусорные потоки происходят так быстро, что нет никакой возможности их отслеживать.
    пока не окажется над вами. Приборы в водосборниках и протоках
    может измерить скорость или расход потока, рассчитав количество
    (объем) материала в единицу времени (обычно секунды).

    Сели и лахары…

    представляют собой особые формы селевых потоков, которые в основном состоят из мельчайших грязевых
    и частицы ила. Чрезвычайно сильный дождь или внезапная оттепель могут вызвать
    эти виды потоков. В случае с лахарами внезапная оттепель горных
    снег из-за извержения вулкана может вызвать поток грязи, пепла и горячего
    вода вниз по склону вулкана и над соседними городами.
    видно на этой фотографии несчастного городка Армеро, лахар может
    обогнать город далеко от вулкана. Этот лахар мчался вниз по течению и
    долины рек в город и убили более 23000 человек. У них не было
    предупреждение. Город был быстро засыпан грязью, которую потом, как спасатели
    пытались найти жертв, высохших и затвердевших, как цемент.

    На этой карте показано, как лахары нашли путь к Армеро, и
    течение.
    В некоторых частях Канады и Скандинавии может возникать особый тип селей.
    Морская грязь на окраинах отступающего ледника может обладать известным свойством.
    как быстрая глина. Эти морские илы содержат большое количество воды из-за
    их относительно низкая плотность. Эти глины могут превращаться в вязкие
    жидкости с малейшими нарушениями. Они становятся потоками, которые могут двигаться
    очень быстро даже на небольшой уклон. Поскольку эти потоки также не дают
    предупреждение, они могут быть очень разрушительными.

    Солифлюкция

    …основной тип массового движения в холодных полярных регионах и некоторых высокогорных
    горы. Солифлюкция — это особый тип ползучести, возникающий в областях
    вечная мерзлота. Вечная мерзлота относится к слою грунтовых вод, который заполняет
    поровые пространства почвы и горных пород, которые постоянно заморожены.
    слой вечной мерзлоты может быть от метра до нескольких сотен метров
    толстый. Он занимает около 20% суши в мире. В теплое время
    погода, земля начнет таять от поверхности вниз. Все
    свежеталая вода не может впитываться в вечную мерзлоту или перемещаться по ней.
    слой.

    Это приводит к тому, что верхний слой почвы и реголита становится насыщенным и
    стекает по малейшему склону, скользя по мерзлой земле
    под. Еще одним видимым аспектом областей солифлюкции является криотурбация
    .
    .

    При криотурбации «образуются небольшие гребни и холмики голой почвы
    процессами морозного вспенивания (криотурбации) и течения грунта
    (солифлюкция). Замораживание-оттаивание создает круговое движение на поверхности
    материал, поднимающий почву на поверхность (светлые участки) и
    перетащив его вниз по краям, чтобы сформировать желоба (более темные, покрытые растительностью
    области). Этот процесс создает сеть кольцевых участков, которые на
    склоны, растянуты в длинные полосы дополнительным стелющимся
    движение. Затем текущая вода углубляет желоба» (Terrain Sciences).
    Дивизион)

    Камнепады и горки

    Падения обычно представляют собой свободное падение кусков скалы с горы или утеса.
    лицо. Размер кусочков может варьироваться от крошечных зерен до блоков.
    весом в тонну и более. Обломки и обломки камней от камнепадов
    собирают у основания склона в виде осыпи. Эта осыпь защищает основание
    горы от эрозии. В горах основной причиной является расклинивание льда.
    участник.
    Поскольку вода от таяния снега попадает в трещины и стыки
    скала, она может снова замерзнуть и расширяться. Это расширение расширяет
    трещины в скале. Со временем трещины расширились настолько, что
    они являются точкой структурной слабости. Гравитация берет верх и осколки
    камнепада с лица горы.

    Горные оползни могут пройти большое расстояние от источника первоначального падения

    Скольжение – это быстрое движение блоков вниз по склону вдоль плоскости напластования,
    сустав или область слабости.