Способ определения деформационных характеристик грунтов

40 Б = ао + а Ч(с) р Э 150269 тического значения осадки 1-е уравненив корректируют и получают 2-е уравнение, по которому рассчитывают очередное прогноэируемое значение осадки через 0,5 ч и сравнивают его с фактическим значением осадки через этот промежуток времени.Если Фактическое и рассчитанное значения прогноэируемой осадки опять не совпадают, испытания продолжают, выводят очередное уравнение и вновь производят расчет и сравнение значений осадкк, и.т.д. до тех пор, пока прогноэируемое и фактическое значе ния осадок совпадут с допустимой точностью, т.е. до момента, когда будет установлена закономерность и выведено окончательное уравнение кривой осадки грунта в зависимости 20 от времени действия первой ступени нагрузки. После этого прикладывают вторую ступень и рассчитывают значение стабилизированной осадки грунта на первой ступени нагрузки по окон" 25 чательному уравнению осадки грунта на этой ступени.Аналогичным образом испытывают и определяют стабилизированную осадку грунта на всех ступенях сжимающей 30 нагрузки, а затем производят вычисление деформационных характеристик, модуля деформации и коэффициента сжимаемости. Пример конкретной реализации споЭ 5 соба при компрессионных испытаниях твердой водонасыщенной глины с числом пластичности 213, степенью водо- насыщения 0,98, влажностью 177., плотностью 2,17 т/м3 В табл. 1 приведены результаты наблюдений за фактической осадкой образца грунта (осадка штампа) через равные по величине интервалы осадки 45 грунта по 0,005 мм и соответствующие этим интервалам времени действия нагрузки от начала ее приложения.Выводят уравнение кривой осадки грунта по первой группе точек наблюдения, например 1-15. Для упрощения расчета ограничиваются четырьмя последними точками этой группы 12-15 и, допускают, что по ошибке регрессии ;более подходящим для данного примера в качестве аппроксимирующей оказывается функция 94где ап а - постоянные;. - лог арифмичес кая прои эводная от гамма-функции.Для вычисления постоянных используют метод средних. Преобразуют запись осадки к виду, удобному для дальнейшей работы. Для этого выводят новые безразмерные переменныеч = 10 г.ф ч = /Оь 005 ф (2) гдеи- время действия ступени нагрузки от началаее приложения, соответственно в безразмерных единицах и часах;10 - коэффициент преобразования, 1 ч.;Яэ и Б - осадка штампа, соответственно в безразмерных единицах и мм;0,005 - величина осадка штампа, принятая для удобства перевода мм вбезразмерные единицы,мм еПереводят значения, укаэанные в табл. 1, в условные переменные единицы, получают значения, указанные в табл2. В табл. 2 приведены результаты наблюдений за величиной и скоростью осадки штампа на компрессионном приборе в условных переменных. Выписывают уклонения, рассчитанные по уравнению (1) для точек 12-15 иэ табл, 2.4= а + 2,918 а - 12;4= ао + 3,541 ал - 13; (3)Аю= а, + 3,961 а - 14:,4 м= а, + 4,290 а, - 15.Составляют условие приближения функции (1) к фактическим даннымБ + Ю, = О, Ю +д, щ О, (4) или с учетом (3)Е 2 а + 6,459 а = 25;2 ар + 8,251 а = 29. (5)Разрешая систему (5), получают значения постоянных, и теперь аппроксимирующая функция имеет видБ - 5,291 + 2,232 (е). (6)Подставляя в (3) значения постоянных, находят среднее уклонениедср = 1/4 Я +д,+ ф +У,) = 0,0117.502699ванной осадки штампа равной 107проведение опьгга на данной ступени нагруэки можно закончить после 19-й 5точки наблюдения, т.е. через 19 ч(табл. 1),Так как фактическое время стабилизации осадки штампа составляет57 ч, а при проведении данного спо соба 19 ч, получаем повьппение производительности испытания в 3 раза.Использование предлагаемого способа позволяет на каждой ступени сжимающей нагрузки значительно сокра тить время испытаний и повысить точность определения значения стабили, зированной деформации и таким образом за счет учета свойств и состояния испьггуемых грунтов повысить про изводительность и достоверность определения деформационных характеристик и создать определенный техникоэкономический эффект. 2 232 Т = - - -- = 178. 0,0125ет 16 9-24 0 А - -2-1007 з = -30 Е24,0 Разница недопустимо велика.Поэтому берут другую группу точек 3-16 и повтоРЯют вь 7 числениЯз затем следующую и т.д.Результаты последовательных вычислений в сравнении с фактическими данными приведены в табл. 3.Из табл. 3 следует, что по мере снижения значений среднего уклонения, вычисления стабилизированной осадки штампа приближаются к значению, полученному в опыте. Таким образом, среднее уклонение (мера приближения) может служить индикатором точности вычисления полной стабилизированной осадки штампа.Из результатов вычислений различных групп точек наблюдения (таблк 3) следуетв что при допустимой погреш ности расчета величины стабилизиротблина 1 Номер точкн наблюдения 9 10 11 12 13 16 15 16 17 18 9 Точка лои стабилизиРоваввейся осадке нтамла 8 ремя действияренн нагрузкиНачала ее лрнлвенин, с, ч 35 7,3 9,55 12,10 15,20 19,0 1 О 0 0,90 1,90 3,50 7,Осадк Б мм анна О 7 О 0,07 065 0,050 0,055 0,060 0,06 080 0,085 0,090 0,09 лз 2 232(8)Ь , 31По ГОСТУ осадка образца глинысчитается стабилизировавшейся, еслискорость нарастания ее не превьппает0,01 мм за 16 ч, или в переменных(2)2/160 = 0,0125Момент времени, соответствующийстабилизации осадки, получают иэ (8) а стабилизированная осадка составля 5 291 + 2 з 232 ф (Т 9) = 16,9. Сравнивают полученный результатс фактическими данными 25 Формула и зо бр ет енияСпособ определения деформационных характеристик грунтов, включающий ступенчатое приложение сжимающей нагрузки и выдержку ее на каждой из ступеней, определение стабилизированной осадки и расчет деформационных характеристик, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппения производительности испытанияразличных грунтов, на каждой из ступеней в процессе приложения сжимающей нагрузки и выдержки ее определяют фактическую осадку и по ней рассчитывают прогнозируемую осадку для 40 данного вида грунта, а стабилизированную осадку определяют в моментсовпадения фактической и прогнозируемой осадок.1502699 Та бли ца 2 Точки 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Точка при стабилизировавшейся осадке штампа 1 3 9 19 35 53 73 95 121 152 190 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 570 24Таблица 3 Аппроксимирукнцая функция Время Полная стаби- стабили изазировавшаяся ции ф Ту178 16,9 238 18)6 й 91 20,1 328 21,1 347 21,6 Составитель Л.Тронина Техред Л,Олийнык Корректор С,Черни Редактор А.Иандор Заказ 5053/39 Тирах 589 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5