presiune a solului pe peretele de sprijin
Concepte de bază și ipoteze
presiune a solului pe suprafața de închidere depinde de mai mulți factori:
Metoda și răsădire a secvenței solului;
bătătorie naturale și artificiale;
proprietăți fizico-mecanice ale solului;
tremor sol aleatorii sau sistematice;
și mișcarea peretelui precipită sub propria greutate, presiunea pământului;
structuri de tip conjugat.
Toate acestea complică foarte mult sarcina de determinare a presiunii solului. Există teorii care determină presiunea pământului folosind condiții care să permită să efectueze diferite grade de precizie pentru rezolvarea problemei. Rețineți că această sarcină este realizată într-o declarație plat.
Teoria Coulomb a propus în 1776 elaborat în baza luarea în considerare a limitei de echilibru a lot prismă Limited colaps avioane rectilinii (bombat). O soluție mai strictă a echilibrului de limitare arată că contururile reale ale acestor suprafețe de alunecare este curbat. Cu toate acestea, cantitățile de presiune pământ activ pe verticală sau în apropierea peretelui vertical, rigid, neted și aspră definite de Coulomb și procedura exactă diferă cu 2-3%, care cu siguranță poate fi considerat satisfăcător din punct de vedere inginerie. Presiunea solului pasiva depinde foarte mult de frecarea de sol pe perete, care are loc întotdeauna în lumea reală. Contabilizarea frecarea solului pe perete cu ajutorul dependențele care rezultă din teoria Coulomb prevede la # 966; = 15-20 ° eroare substanțial în direcția de exagerare, în comparație cu soluția existentă. rezultate mai exacte sunt date de o teorie propusă de ST. Sokolovsky construit pe baza unei teorii generale de limitare a stării de stres a mediului granular. Există diverse interpretări ale acestei teorii, inclusiv bine-cunoscut interpretarea grafică a SS Galushkevicha.
În cele mai multe calcule de inginerie utilizate rezultatele obținute pe baza teoriei lui Coulomb; în cazurile în care rezultatele ar trebui să fie clarificate, folosind factorii de corecție introduse pe baza soluțiilor exacte și a datelor experimentale. Următoarele tipuri de presiune pământ laterale:
Presiune de repaus (Ea), numit natural (pozitiv) care acționează în cazul când peretele (suprafața de închidere) este staționară sau în mișcare relativă a structurii solului și mici (Figura 10.7.);
presiune activă (Ea) rezultă la structura de deplasare considerabilă în direcția presiunii și formarea de avioane alunecare în sol, care corespunde limitei de echilibru (Fig. 10.8). ABS - glisante de bază pană, înălțimea prismei - 1 m;
presiune pasivă (Ep) ce apare la structura considerabilă deplasarea în direcția opusă direcției de presiune și este însoțită de începerea „ridicare“ (Fig. 10.9). prismă ABS-bază bombat înălțimea prismei -1m;
presiune cu jet suplimentar (Er), care este formată prin mișcarea structurii spre sol (în direcția opusă presiunii), dar nu produce „lot uplift“.
Fig. 10.7. Conducerea presiunii conceptul de repaus
Fig. 10.8. Deplasarea la conceptul de presiune efectivă
Fig. 10.9. Conducerea conceptul de presiune pasivă
Cel mai mare dintre aceste sarcini (pentru aceeași structură) este o presiune pasivă, cea mai mică - activă.
Discutat relația dintre forțele este după cum urmează:
Ea schimbarea presiunii pământului în funcție de deplasarea peretelui și este prezentat în Fig. 10.10. Fig. 10.10. presiune sol schimbare Schema pe peretele de sprijin în funcție de mișcarea ei Presiunea activă a solului este introdusă ca o sarcină externă în calculele pentru structuri de rezistență la rezistența la forfecare și structuri flexibile. Presiunea laterală pământ în repaus să ia în considerare în cazul în care puterea setului de trapezoidal de colț și ziduri de sprijin, ziduri masive gateway-uri camere, docuri, etc. Pentru a calcula presiunea totală a peretelui de reținere este necesar să se cunoască în orice sit, pornind de la suprafața pământului. Considerând un zid infinit lung cu aceleași condiții de lungimea sa, reducem problema să fie plat. În acest caz, peretele de reținere este considerată o lungime de 1 m. Presiunea la sol pe unitatea de lățime de 1 m înălțime a peretelui este numită o intensitate a presiunii, care este considerată a fi distribuite pe înălțimea peretelui liniar. Consolidarea pante, taluzuri și ravene este necesară pentru prevenirea apei și a vântului de eroziune. Utilizarea materialelor de armare sunt ușor de rezolvat problema, cum ar fi consolidarea bazelor slabe subgrade amplificare pavajului construirea pante cu anrocamente prăvăliș a crescut, construcția armogruntovyh de ziduri de sprijin. Solurile de armare si terasamente apelor subterane reprezintă introducerea în elemente speciale de proiectare a apelor subterane, care permite creșterea proprietăților mecanice ale solului. Elementele de armare în contact cu solul de lucru, redistribuiți încărcătura între porțiunile de proiectare, care să permită transmiterea tensiunilor din zonele aglomerate adiacente cel puțin porțiuni descărcate. Astfel de elemente pot fi realizate din diverse materiale: metal, structura de beton din fibre de sticlă sau de polimeri etc. armat Cea mai eficientă și rentabilă pentru geosinteticele de armare a solului sunt materiale cu rezistență ridicată, rezistență la temperaturi joase și medii ostile, coroziune și non-susceptibilitatea la degradare, fluajul scăzută (îmbătrânire). Una dintre cele mai simple soluții la problema consolidării solului este geotextile. care este un strat nețesut din fibre polimerice sintetice. Funcția principală a geotextil este de a consolida solul. permeabilitate bună apă din tesatura permite apei să treacă în mod liber, dar evita spălarea solului. Geotextil este utilizat pe scară largă la crearea unui peisaj pe solurile slabe și antropice, construirea și construirea de structuri hidraulice, drumuri, căi ferate, aeroporturi, tuneluri, și este de asemenea folosit pentru a preveni eroziunea solului. Cel mai frecvent material pentru consolidarea pantelor și a solurilor este utilizarea geotextile. Dornit este un ac perforat tesatura, care este extrem de transparent pentru apă, care transportă filtru și previne amestecarea straturilor de sol la dispozitiv carosabilă sau baze Application geotextilul ca material de protecție și consolidare a solului făcut posibilă construirea drumurilor, poate rezista la sarcini relativ ridicate, chiar și la bază redusă . geotextil Dornit poate fi utilizat atât independent cât și în combinație cu georețeaua, care sunt cel puțin la fel de eficiente de stabilizare a solului. Geogrid este o structură de plasă flexibilă din panglici de plastic, legate între ele prin sudură cusături. Geogrid utilizate în organizarea protecției împotriva eroziunii digurilor și a pantelor a crescut gradul de înclinare inerente în construcția de căi ferate, autostrăzi, poduri, tuneluri, treceri de pietoni peste autostrăzi. Acest material este indispensabil pentru consolidarea apelor de coastă. unde solul este deosebit de puternic supus eroziunii apei. Principalele avantaje cu consolidarea georețeaua OTC Oosov este mare rezistenta la apa atât proaspete, cât și sare, mediu sol și radiațiile ultraviolete, care permite de a prelungi durata de funcționare a structurii. În transport și inginerie hidraulică, utilizarea Geogrile crește fiabilitatea drumurilor și a apei, ceea ce reduce costurile de întreținere zone suplimentare de servicii cu sol instabil. Georețelei un material geosintetic este utilizat pe scară largă pentru consolidarea structurilor de construcție și de stabilizare. Eficacitatea materialului geogrile furnizat rezistență la apă și geosintetice durabilitate. Acest material este rezistent la substanțe chimice și UV nu putrezeste si este sigur pentru mediu. Până în prezent, geotextilul „Stabiteks“ este cel mai eficient materiale geosintetice, care este folosit pentru consolidarea bazelor slabe în construcția de drumuri și căi ferate. „Stabiteks“ reprezintă un material geotextil, care are o rezistență ridicată la tracțiune, este realizat din poliamidă, cu toate acestea, ea poate rezista la sarcini de tracțiune mari, cu puțină alungire. 18.Reologicheskie proprietățile solului: fluaj și relaxare Natura rezistenței solului forțelor externe depinde de rata de aplicare pentru a le acestor forțe. Odată cu creșterea rapidă a rezistenței de sarcină a solului va fi mai mare și va domina tulpina elastică la creșterea lentă a forțelor externe - rezistența la sol va fi mai mică și va prezenta proprietățile de fluaj și de stres. Gradul de manifestare a elasticitatii sau fluaj în sol depinde de relația de timp a forței la așa-numita timpul de relaxare, care se referă la un interval de timp în care tensiunea scade cu o valoare predeterminată, de exemplu, un factor de e (e = 2,71). Timpul de relaxare este diferit pentru diferite organisme. Pentru solurile pietroase se măsoară în sute și mii de ani, sticlă de aproximativ o sută de ani, iar pentru apă - 10-11 secunde. În cazul în care durata de acțiune a forțelor pe teren este mai mică decât perioada de relaxare, va fi dezvoltat în principal, deformare elastică. Dacă potența timpului pe sol decât timpul de relaxare, care au loc în sol ireversibil deformarea fluaj și curgerea. Cu alte cuvinte, organismul se va comporta fie ca solid sau sub forma unui lichid, în funcție de relația de timp a forței la timpul de relaxare. Perioada de relaxare este o constantă de bază proprietăți ale solidelor și lichidelor unindu. În diviziunea modernă mecanică fizico-chimice într-un corp de lichid și în formă de tverdoobraznye fabricate pe baza ratei de deformare model de forfecare asupra mărimii forfecarea presiunii active. Pentru un lichid sub acțiunea cât mai multe tensiuni joase, pentru un timp mai mare decât timpul de relaxare, un flux staționar cu o viscozitate constantă care nu schimbă odată cu creșterea stresului. Pentru lichide structurate (suspensii, superfine și nămolul ridicat de umiditate, sapropelic) vâscozitate depinde de tensiunea de forfecare care acționează și, prin urmare, a declarat a fi eficace. Pentru tverdoobraznyh organisme, care includ solurile sub formă de particule și roci, caracterizate printr-un efort de forfecare de limitare, numit punct de curgere și să coincidă cu limita elastică. Pentru tverdoobraznyh corpurile spun vâscozitate de plastic. N. F. Shvedov (1889), și apoi Bingham (1916) au arătat că corpurile de plastic sunt caracterizate prin doi parametri: efortul de curgere și vâscozitatea plastică a corpurilor. Mecanismul târî fizic este foarte complex și depinde de mulți factori. Cristalele se strecoare datorită mișcării defectelor structurale, înfrățire, traducere, difuzare; în corpurile policristaline sau solurile argiloase dispersate care se târăsc la presiuni mai mici decât cristalele - cvasi-vâscoase de alunecare a particulelor în raport cu cealaltă, reorientarea particulelor într-o direcție normală la tensiunea rezultată și dezvoltarea microfisurilor. Kinetics fluaj depinde de presiunea și temperatura și este complicată de diverse transformări structurale - etanșarea și întărirea solului în etapa de fluaj tranzitorie și emoliere la etapa dilatare de curgere. Pentru prepararea structurilor prognoză fluaj necesită cunoașterea a două valori - pragul fluaj și coeficientul efectiv de viscozitate a solului și a modificărilor în timp. prag de fluaj (în N. N. Maslovu) reprezintă un efort de forfecare la care și peste care deformarea fluaj, care a avut până atunci în magnitudinea sa și rata caracterului practic neglijată intensificat brusc. târî solului Prag depinde de structura și compoziția solului, temperatura și presiunea și viteza de acțiune a presiunii. Pentru solid prag de rocă fluaj mai mare decât malouplotnennyh. „Fluaj prag“ se determină în funcție de durata de rulare a probelor de sol fluaj identice testate la diferite valori ale tensiunii de forfecare. Zh. S. Erzhanov (1964) a observat că solurile pietroase (siltstone, mudstone, gresie, calcar) în termeni de îndoire sub sarcini care să nu depășească 70% din eșec, arată în mod clar proprietatea fluaj. Prin urmare, pragul târî în aceste roci pot ajunge la câteva zeci de kg / cm2. Din comportamentul specific speciei considerate ele se strecoare calcar posedata, care fluajul atenuat de 10-20 de ori mai repede decât celelalte rase. Un astfel de comportament calcar, aparent, se poate explica prin unghiul de frecare ridicat internă și viscozitate ridicată calcitul inerentă, principalele minerale care cuprinde calcar. Solul eficient vâscozitate caracterizează rezistența de curgere sub acțiunea forțelor externe. Cantitativ, vâscozitatea este determinată de forța tangențială care trebuie aplicată pe unitatea de suprafață a stratului deplasat să-l mențină în flux laminar cu o deplasare relativă viteză constantă egală cu unu. Factorii care determină vâscozitatea solurilor. Vâscozitatea solului depinde de structura sa și textura, compoziție chimică mineralogica, temperatura și tensiunile de forfecare. coeficient de vâscozitate pentru diferite sol variază în limite foarte largi: de la 102104 de noroaie pz cu structura spartă la 1.022 pz calcar. Odată cu creșterea densității solului vâscozității și creșterea pragului de fluaj. Violarea legăturilor structurale din lut prin peremyataya conduce la o reducere semnificativă a viscozității. Raportul dintre cele mai mari la cele mai mici vâscozitatea crește de la solurile mai puțin dispersate (humă, loess, argilă Cambrian) la o mai dispersata (Khvalynskaya argila). Odată cu creșterea intensității tensiunilor solurilor tangențiale scade vâscozitatea, variind de la cea mai mare vâscozitate caracteristică structură aproape intactă pentru a scădea vâscozitatea corespunzătoare structurii în starea de obligațiuni maxime încălcare între particule. Dependența viscozității solului pietros de forfecare M. V. Gzovsky aproximează o dependență logaritmică. M. V. Gzovsky (1963) cu privire la valoarea vâscozității rocilor în culminante sălbatice: Cel mai puțin rocă vâscos (argilă slabă, sare, gips, argilă aleurolite subțire grosime); minerale vîscoase scăzute (calcar fin marnă, nisip argilos, secvențe de fliș); extrem de rocă vascos (gresie slab stratificat, conglomerate, carbonat, vulcanic, în trecut, puternic dislocat și ușor metamorphosed secvență nisip-șisturi); mai roca vascos (granit, gnais, șisturi); Astfel, compoziția petrografică este principalul factor care determină viscozitate rocă monolitic. Clay, marnă și rezultatele de sare într-o viscozitate relativ scăzută a solurilor, ca fiind prezente sub formă de straturi, acestea reduc vâscozitatea secvențelor de nisip și calcar și contribuie la creșterea prețului lor pe pante. Un exemplu de astfel de deplasare de deformare sunt HPP Dzor (Armenia) descrisă G. M. Lomize (1945). Construcția a fost un anumit timp pentru a detecta un rezultat al coloanei axiale de compresie andezitul presiune dacite, alunecând pe stratul de tufuri lut, din care acoperișul este înclinată față de orizontală cu un unghi de 8-9 °. observația geodezic stabilit că grosimea vitezei de deplasare în direcția valorii HPP măsurată de 2-3 cm / an. Solurile vâscozității, precum și lichide, în funcție de temperatură. Cu toate acestea, studiile de soluri vîscozitate în domeniul de temperatură de interes pentru geologie (aproximativ -40 până la + 80 ° C), nu au fost efectuate și datele privind modificările vâscozității asupra solurilor temperatura, practic, nu. Calculele efectuate conform studiului argilelor fluaj condiții nedrenate la temperaturi diferite au aratat ca ilit creșterea temperaturii 20-26 ° C, a dus la o scădere a viscozității 1012-20 • 0,7 • 1012 pz, t. E. Aproape de 30 de ori.
Presiune limitare pasivă este înregistrată ca forța reactivă când stabilitatea și rezistența structurilor, pentru care deplasările orizontale sunt admisibile.