Teoria filtrării de consolidare a solului

Procesul de compactare a solului în timp, datorită reducerii umidității (porozitate) la o stare constantă de stres este numit proces de consolidare

Premise ale teoriei consolidării filtrare sunt după cum urmează:

1 Land schelet liniar deformabil deformează imediat după aplicarea sarcinii sale și nu are nici o cuplare vâscoasă;

2 rezistența structurală nu are nici o presiune la sol, la primul punct este complet transferată apei;

3 măcinat complet a fost saturat, apa și volumul schelet incompresibil, toată apa din sol hidraulic continuă;

4 filtrare se supune legii lui Darcy.

Astfel, teoria filtrului discutată mai jos consolidare la sol (fără condiții) vor fi aplicabile pentru necompactate, complet saturate (slab) solurile argiloase.

Rețineți că oamenii de știință individuali în consolidare filtrare teorie a introdus o serie de îmbunătățiri și completări iau în considerare proprietățile solurilor argiloase naturale de diferite consistență și stabilește limite de aplicabilitate a soluțiilor individuale.

Ecuația diferențială a problemei unidimensională a teoriei consolidării filtrare ne permite să formuleze (sub ipotezele de mai sus) problema fluxurilor saturate complet sol strat Timp precipitat în timpul compactării continuă cu sarcina distribuită uniform sub apă de filtrare unilateral, presupunând că modificarea debitului extrudat din porii solului apă cu suficientă precizia de filtrare este determinat prin lege, iar modificarea corespunzătoare a porozității - sigilarea legii.

Să presupunem că inițial masa murdărie este statică, adică. E. Presiunea apei din pori este zero. Denote: pw - presiunea de pori deasupra apei hidrostatică; pz - presiunea este transmisă particulelor (efectiv).

Fig. 5.5. distribuție a presiunii Schema în scheletul de sol (pz) și apă din pori (pw) în strat saturat cu apă în timpul sarcinii continuă pentru diferite perioade de timp

Pentru dz strat elementar la z adâncimea în creșterea debitului masic al q sol egal cu porozitatea scădere a solului n, m. F.

Coeficientul de sol de consolidare cv. t. e.

m # 957; - sol Coeficientul de compresibilitate relativ

Avem în sfârșit

În cazul uniformă (în stare stabilă) de etanșare de distribuție a presiunii asupra soluției profunzime a ecuației (5.12) poate fi scrisă ca

Cele mai multe, cu toate acestea, valoarea pentru stratul de sol practica formula are o scădere bruscă la o sarcină continuă pentru orice perioadă de timp de la începutul încărcării, t. E. St precipitat.

Pentru a determina această valoare, introducem conceptul de gradul de consolidare (compactare).

Dacă luăm în considerare raportul de consolidare corespunzătoare pentru a completa sedimentul stabilizat pe unitate și pentru a identifica proporția etanșării totală (m. E. Gradul de consolidare pentru fiecare dată) prin U, valoarea sa este găsită ca fiind raportul dintre diagramele de presiune în grundul schelet pentru t timp la suprafața totală presiunile diagrame (stabilizate) (la t = ∞).

Poziția exprimată matematic poate fi scrisă după cum urmează:

unde Fp - diagramele mărime completă este stabilizată de presiune (în cazul de față Fp = ph) de etanșare.

Noi transformăm expresia (indicat pentru cazul analizat, gradul principal de consolidare prin Uo):

Din moment ce e -N - adecvată fracțiune, apoi pentru un număr de cazuri practice poate fi limitată la primul termen al seriei. Apoi, avem

Deoarece densificarea plin complet corespunde nămolului stabilizat, și o parte a garniturii - a nămolului pentru timpul t, gradul de consolidare (densificare) poate fi exprimată prin următoarea ecuație:

în cazul în care st - sedimente într-un timp dat; nămol s-plin stabilizat

sau pentru a obține un caz de bază (distribuție uniformă a presiunii de etanșare în profunzime) pentru a precipita orice moment U