Общие понятия о реологии. Изменение осадок во времени

Реология – наука изучающая протекание деформаций различных материалов во времени под действием приложенных к ним сил.

Релаксация грунта – постепенное уменьшение напряжений в результате перехода упругих деформаций в пластические при длительном действии нагрузок.

Ползучесть – нарастание деформаций во времени при действии на грунт постоянной нагрузки.

Различают:

1. Затухающую (остановившуюся)

2. Незатухающую (прогрессирующую)

Рис. 19 Кривые ползучести.

Стадии:

а-в – неустановившаяся ползучесть, происходит закрытие микротрещин, уплотнение грунтовых частиц. в-с – неустанавившаяся ползучесть или классическое течение с постоянной скоростью деформации. Происходит перестройка структуры при неизменном объёме грунта. с-d – прогрессирующее течение с возрастающей скоростью деформации (увеличивается объём грунта, уменьшается его общее сопротивление из-за появления новых микротрещин, что приводит грунт к хрупкому разрушению или вязкому течению, сопровождающемуся выдавливанием в стороны от нагруженной поверхности.

На основании кривой ползучести различают характерные показатели грунта.

Рис20

R_СТО - мгновенная прочность соответствующая мгновенному сопротивлению грунта в начале сопротивления

R_СТt – временная прочность

R_CЖдл – длительная прочность, наименьшего предела при релаксации напряжений ниже которого R грунта постоянное.

Скорость протекания осадки во времени является очень важным показателем. Значительная скорость приводит к разрушению конструкции при меньших скоростях возникают меньшие деформации ползучести.

При уплотнении грунтов нагрузка должно преодолеть сопротивление воды вытесняемой из пор грунта, а также сопротивление, связанное с деформированием грунтового скелета и связной воды.

Процесс сжатия условно делят на 2 этапа:

- первоначальный (фильтрационный)

- вторичный (консолидационный)

Дифференциальное уравнение теории фильтрационных консолидаций в условиях одномерной задачи

- коэффициент консолидации грунта

k_ф - коэффициент фильтрации

e₁ - коэффициент пористости грунта до приложения нагрузки

a - коэффициент уплотнения

P и W - давление, передающееся на грунтовый скелет и воду

- удельный вес воды

S_t - величина осадки сжимаемого слоя

h - толщина сжимаемого слоя

e - основание ln

k - коэффициент степени консолидации

Для ускорения сжатия водонасыщеного основания применяют несколько способов:

1.Увеличение давления на сжимаемый слой. Введение более узкой, но высокой насыпи.

2.Уменьшение толщины сжимаемого слоя, частичное выторфовывание.

3.Сокращение пути фильтрации выжимаемой воды, с помощью устройства вертикальных дренажей.