Цикличное изменение скорости деформации. Увеличение числа контактов частиц при уплотнении. Эпюры неупругих контактов глинистых частиц в произвольных циклах деформации. Сжимаемость почв и грунтов, процесс разрушения микроструктуры со свойствами упругости.
Аннотация к работе
Сжимаемость почв и грунтов рассмотрена как процесс разрушения микроструктуры, элементы которой проявляют свойства упругости и вязкопластичности. Предлагаемая модель сжимаемости основана на известных представлениях о микроструктуре и выявленном автором эффекте цикличности скорости деформации почв и грунтов.Цилиндрический образец помещается в металлическое кольцо, препятствующее боковой деформации, а осевая деформация оценивается по осадке торца образца, к которому прикладывается давление через поршень прибора. деформация грунт упругость глинистый Оценка сжимаемости производится по коэффициенту уравнения уплотнения, написанного в предположении изотропного сжатия вещества: где - относительное уменьшение высоты образца при увеличении давления на торце на величину , - коэффициент относительной сжимаемости [1]. Во-первых, уменьшение объема грунта и почвы наблюдается с начала нагружения образца, и разгрузка даже от малых начальных значений давления (12,5 КПА) сопровождается остаточной деформацией, а зависимость "давление-деформация" нелинейна. При сжатии образцов твердого суглинка в компрессионном приборе постоянно возрастающее внешнее давление задавалось в соответствии с расчетом по формуле , где - постоянная скорость увеличения давления на торце образца, - время с начала нагружения образца. Рисунок 4 - Клинья скольжения образуются вблизи граней образца, соприкасающихся с деталями одометра (а), с ростом нагрузки увеличивается их число и глубина проникновения (b), а при давлении "структурной прочности" образец разрушается тотальной поверхностью скольжения (с)Компрессионные испытания при постоянно возрастающем внешнем давлении выявили недостаточность общепринятой модели однородного грунта (почвы) и его изотропного сжатия. При рассмотрении образца грунта как упруго-пластично-вязкого тела с подвижными элементами микроструктуры, взаимодействующими посредством контактов, на основе результатов компрессионного сжатия постоянно возрастающей нагрузкой, было установлено следующее. Скорость осевой деформации образца грунта или почвы при компрессионном сжатии изменяется циклически при постоянной скорости нагружения, т. е. проявляется эффект Портевена-Лешателье. Уменьшение объема образца происходит за счет разрушения наиболее крупных пор, через которые проходят поверхности скольжения, и сужения зазоров между микроагрегатами. В каждом цикле деформации при поверхности скольжения проникают вглубь образца на величину, определяемую шагом наиболее крупных минеральных зерен, и образуют слой клиньев скольжения, на гранях которых возникает пластично-вязкое сопротивление микроструктуры.