Испытания грунтов полевой пробной нагрузкой в полевых условиях штампами

Полевые испытания пробной стати-ческой нагрузкой используются для определения как деформационных, так и прочностных характеристик в тех случаях, когда оказывается трудно или даже невозможно ото-брать образцы грунта без нарушения их природного состояния. Кроме того, полевые испытания являются основным методом исследования трещиноватых скальных грунтов

Используют специальную установку, представляющую собой жесткий штамп 1, соединенный с плаформой 2, к которой прикладывается ступенчато возрастающая внешняя нагрузка 3. Диаметр штампа выбирают в зависимости от свойств грунта, для песчаного больше, для глинистого меньше.

По результатам испытаний строят график зависимости осадки от нагрузки. В начале она считается линейной и модуль деформации определяется по формуле:

E=ωd(1-υ²)Δp/Δs

ω- коэф., для кругл. штампов =1;

d – диаметр штампа; υ – коэф. попер. деф.; Δp и Δs приращения давл и осадки

Также определяют коэф. постели-

коэффициент, характеризующий податливость основания, численно равный усилию, которое надо приложить к единице площади основания, чтобы дать ему осадку, равную единице длины.

Закон ламинарной фильтрации. Коэффициент фильтрации.

Закон ламинарной фильтрации: расход воды в единицу времени через единицу площади поперечного сечения грунта (скорость фильтрации) прямо пропорционален гидравлическому градиенту i:

v_ф= k_ф· i;

где k_ф - коэффициент фильтрации, равный скорости фильтрации при градиенте i = 1 [см/сек, см/год]. Коэффициент фильтрации зависит от типа грунта и определяется экспериментально.

Зависимость скорости фильтрации от гидравлического градиента i. Для водопроницаемых грунтов (пески, галечники) зависимость прямая

Рис. Зависимость скорости фильтрации от гидравлического градиента

Фильтрация воды в глинистых грунтах начинается при достижении некоторой начальной величины градиента i, преодолевающей внутреннее сопротивление движению, оказываемое водно-коллоидными пленками. На рисунке (илл.6) изображены экспериментально найденные зависимости скорости фильтрации v_ф от гидравлического градиента i. Здесь i₀ - начальный гидравлический градиент

В результате закон ламинарной фильтрации для связных грунтов будет иметь вид: v_ф= k_ф· (i – i₀).

Фильтрацией называется пере-движение гравитационной воды (свободной и капиллярной) через пористую среду – грунт – под влияниием разности напоров. В грунте при этом возникают фильтра-ционные напряжения.