Энергетическая оценка процессов уплотнения-разуплотнения песчаных грунтов
Королев Владимир АлександровичПрофессор кафедры инженерной и экологической геологии геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, д. г.-м. н. va-korolev@bk.ru
Матвеев Владимир ВладимировичМагистрант кафедры Инженерной и экологической геологии геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, бакалавр геологии, Москва, РоссияВ статье рассмотрен энергетический подход к оценке процессов компрессионного уплотнения-разуплотнения песков. Разработана методика энергетической оценки процессов компрессии-декомпрессии и рекомпрессии песчаных грунтов на основе оценки величин работы, совершаемой в ходе этих процессов. Анализ полученных экспериментальных данных позволяет выявлять закономерности уплотнения-разуплотнения в песчаных грунтах, а также давать сравнительную характеристику деформационных свойств исследуемых грунтов с использованием интегральных параметров, отражающих весь нелинейный процесс деформирования во всем интервале действующих напряжений.
ВВЕДЕНИЕ
При ведении строительной и хозяйственной деятельности грунты могут подвергаться попеременному уплотнению и разуплотнению. Поэтому изучению закономерностей циклического уплотнения-разуплотнения глинистых грунтов посвящено довольно много работ [1-4, 6, 9-11], однако исследование этих процессов в песках почти не проводилось [8]. Между тем механизм компрессионного уплотнения-разуплотнения в песках совсем иной, чем в глинах, т.к. эти грунты, в отличие от глин, не способны набухать и в них вклад расклинивающего давления воды при декомпрессии отсутствует.
Кроме того, изучение процессов компрессионного уплотнения-разуплотнения глинистых грунтов как правило, проводилось стандартными методами [7]. Лишь в некоторых работах была предпринята попытка оценить эти процессы с энергетических позиций [5,9]. Так, например, Ф.Г.Габибовым [2,3] была экспериментально получена равновесная замкнутая петля гистерезиса компрессии-декомпрессии различных глин, которая была описана методами равновесной термодинамики. Для песков подобные работы отсутствуют.
Исходя из этого целью настоящей статьи является выявление особенностей и закономерностей механического поведения песчаных грунтов при их компрессии-декомпрессии на основе термодинамики. Большинство математических моделей механического поведения грунтов адекватно рассматривают в основном первичное нагружение, понимаемое как упруго-пластический процесс, и разгрузку, рассматриваемую как упругий линейный процесс. При этом процесс компрессии-декомпрессии в общем случае нелинейный и для его характеристики возможно использовать энергетический подход [1, 5].
Полный текст статьи с формулами и рисунками читайте в pdf. СКАЧАТЬ
Журнал остается бесплатным и продолжает развиваться.
Нам очень нужна поддержка читателей.
Поддержите нас один раз за год
Поддерживайте нас каждый месяц
