Спосіб визначення коефіцієнта постелі ґрунтової основи

Спосіб визначення коефіцієнта постелі ґрунтової основи, полягає втому, що досліджують зразки ґрунту однорідного масиву, який відрізняється тим, що знаходять його основні фізико-механічні характеристики і визначають величину коефіцієнта постелі по формулі Винахід відноситься до будівництва та призначений для оцінки МІЦНОСТІ жорстких аеродромних покрить, та може бути використана при розрахунках стрічкових фундаментів та залізничних шпал Відомий спосіб визначення коефіцієнта постелі ґрунтової основи [1], який застосовується при будівництві наземних споруд з використанням в якості фундаментів паль Цей спосіб ефективний у випадку визначення величини коефіцієнта постелі ґрунтової основи, який використовується при проектуванні пальових фундаментів Застосування даної методики при розрахунках аеродромних покрить виявляється неефективною через те, що даний спосіб передбачає визначення величини коефіцієнта постелі, що характеризується, сприйняттям опору вздовж бічних поверхонь палі на всю и глибину При цьому коефіцієнт постелі характеризує опір ґрунту в горизонтальному напрямку Покриття ж, навпаки, створює тиск в основному під підошвою фундаменту та викликає реакцію ґрунтової основи в вертикальному напрямку Також відомий, вибраний як прототип, спосіб визначення коефіцієнта постелі ґрунтової основи [2], згідно з яким, досліджують зразки ґрунту однорідного масиву, визначають основні його розраху к = де Ks - коефіцієнт пропорційності (коефіцієнт по3 стелі) ґрунтової основи, кН/м , SQ - коефіцієнт пористості ґрунту, а - коефіцієнт стиснення ґрунту (a = tga , а -кут нахилу розрахункової кривої на основі натурних досліджень ґрунту) , мПа Н - глибина товщі ґрунту, що стискується, м, bn - коефіцієнт, що враховує характер зміни вертикальних напруг від реакції аеродромної плити відносно прикладеного навантаження по глибині Н нкові параметри та значення коефіцієнта постелі знаходять в залежності від середнього питомого тиску по ПІДОШВІ штампу, що приблизно дорівнює середньому тиску який очікується в ґрунтовій основі від конструкції, до повного осідання штампу при даному тиску Даний спосіб ефективний в випадку визначення коефіцієнта постелі ґрунтової основи, представленої в вигляді торф'яних, мулових, дрібнозернистих та водонасичених ґрунтів, а також в залежності від типу конструкції покриття, що розраховується Недоліком даного способу являється неврахування формування геологічної будови ґрунтової товщі, що стискується, впливу розповсюдження навантаження з глибиною та залежність величини коефіцієнта постелі від розмірів штампу, що використовується при випробовуваннях В основу винаходу покладена задача удосконалити спосіб визначення коефіцієнта постелі ґрунтової основи, в якому проводять визначення в натурних умовах основних фізико-механічних характеристик окремо взятих геологічних елементів ґрунтової основи, що дозволило забезпечити визначення даного параметру з врахуванням неоднорідності ґрунтової основи в межах товщі ґрунту, що стискується, і за рахунок цього більш об'єктив 00 ю ю 52548 но оцінити процеси деформування ґрунтової товщі при прикладанні навантаження Покладена задача удосконалити винахід вирішується тим, що в способі визначення коефіцієнта постелі ґрунтової основи, який полягає в тому, що досліджують зразки ґрунту однорідного масиву, згідно з винаходом, знаходять його основні фізикомеханічні характеристики і визначають величину коефіцієнта постелі по формулі К=де Ks - коефіцієнт пропорційності (коефіцієнт постелі) ґрунтової основи, кН/м3, so - коефіцієнт пористості ґрунту, а - коефіцієнт стиснення ґрунту (а = tga, a кут нахилу розрахункової кривої на основі натур1 них досліджень ґрунту) мПа Н - глибина товщі ґрунту, що стискується, м bn - коефіцієнт, що враховує характер зміни вертикальних напруг від реакції аеродромної плити відносно прикладеного навантаження по глибині Н Суть винаходу пояснюється кресленням, де зображені - на фіг 1 - розрахункова схема для визначення величини коефіцієнта постелі при неоднорідній ґрунтовій основі, - на фіг 2 - розрахункова схема для визначення глибини товщі ґрунтів, що стискуються Заявлений спосіб реалізують наступним чином Найпростіша з моделей, яка використовується до сьогодення при розрахунках жорстких аеродромних покрить, є модель, запропонована Фуссом і Вшклером Вона характеризується пропорційністю між тиском р на граничну поверхню природного ґрунту одиничної площі та місцевою осадкою Д, тобто р р = Т/ а ° 1= д (2) В механіці ґрунтів вважається, що осадка основи проходить за рахунок ущільнення ґрунту Характеристики коефіцієнта пористості so визначають на основі навантажень на ґрунти (до 10ЗОМПа, що притаманно навантаженням в основах аеродромних покрить) та припускають, що існує близька до прямолінійної залежність між тиском і коефіцієнтом пористості £ = єо-а р (3) де so - початковий коефіцієнт пористості, a = tga - коефіцієнт ущільнення ґрунту в межах прийнятого інтервалу зміни тиску (а - кут нахилу осередненої компресійної кривої) Коли розглядати зразок ґрунту, що випробовується, під тиском р і має висоту п, то його осадка згідно закону механіки ґрунтів через величини є-і, so та а запишеться у вигляді a- p-h Д = (4) Порівнюючи (1) і (3) прийдемо до висновку, що для зразка ґрунту висотою h коефіцієнт постелі буде (5) Виходячи з основних законів механіки ґрунтів спробуємо визначити величину коефіцієнта постелі для ґрунтів неоднорідної основи Розглянемо розрахункову схему (фиг 1), в якій конструкція одягу знаходиться в граничному стані Для визначення величини Ks приймемо основне припущення, яке притаманне моделі коефіцієнта постелі - залежність величини Ks від місцевої осадки, тобто будемо вважати, що ущільнення ґрунтів основи під дією реакції плити ср(х) відбувається в межах вертикального стовпчика розміром dx при відсутності бокового розширення та взаємодії окремих стовпчиків ґрунту між собою На розрахунковій схемі (фіг 1) в товщі ґрунтів, які стискуються, показано лінзу слабких ґрунтів Лінза знаходиться в межах І-і