Механика грунтов. Пьянков С.А - 10 стр.

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УлГТУ | Ульяновск

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19
Ɋɢɫ. 2.1. Ɉɬɛɨɪ ɦɨɧɨɥɢɬɨɜ ɝɪɭɧɬɚ:
1 – ɫɬɟɧɤɢ ɲɭɪɮɚ; 2 – ɨɫɬɚɧɟɰ; 3 – ɦɨɧɨɥɢɬ; 4 – ɦɟɫɬɨ ɫɪɟɡɚ;
5 – ɜɵɪɟɡɚɧɧɵɣ ɦɨɧɨɥɢɬ; 6 – ɤɨɧɬɟɣɧɟɪ
ɉɨɞɝɨɬɨɜɤɚ ɩɪɨɛ ɤ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɸ. Ⱦɥɹ ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨɣ ɩɨɞɝɨɬɨɜɤɢ ɩɪɨɛɵ ɤ ɚɧɚɥɢ-
ɡɭ ɟɟ ɫɨɤɪɚɳɚɸɬ ɦɟɬɨɞɨɦ ɤɜɚɪɬɨɜɚɧɢɹ. Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɢɡ ɨɛɳɟɣ ɩɪɨɛɵ ɜɨɡɞɭɲɧɨ-ɫɭɯɨɝɨ ɝɪɭɧɬɚ
ɨɬɛɢɪɚɸɬ ɧɟ ɦɟɧɟɟ 100 ɝ ɦɟɥɤɨ- ɢ ɫɪɟɞɧɟɡɟɪɧɢɫɬɵɯ ɩɟɫɤɨɜ, ɧɟ ɦɟɧɟɟ 400 ɝ ɤɪɭɩɧɨɡɟɪɧɢɫɬɵɯ
ɩɟɫɤɨɜ ɢ ɝɪɚɜɢɹ, ɧɟ ɦɟɧɟɟ 4 ɤɝ ɳɟɛɧɹ ɢ ɝɚɥɟɱɧɢɤɚ. Ƚɪɭɧɬ ɬɳɚɬɟɥɶɧɨ ɩɟɪɟɦɟɲɢɜɚɸɬ ɢ ɪɚɫɩɪɟ-
ɞɟɥɹɸɬ ɩɨ ɪɨɜɧɨɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ ɫɥɨɟɦ ɨɤɨɥɨ 0,5 ɫɦ. Ɂɚɬɟɦ ɞɜɭɦɹ ɜɡɚɢɦɧɨ ɩɟɪɩɟɧɞɢɤɭɥɹɪɧɵ-
ɦɢ ɥɢɧɢɹɦɢ ɪɚɡɞɟɥɹɸɬ ɧɚ 4 ɪɚɜɧɵɟ ɱɚɫɬɢ – ɤɜɚɞɪɚɧɬɵ. Ⱦɜɚ ɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɵɯ ɩɨ ɞɢɚɝɨɧɚɥɢ
ɤɜɚɞɪɚɧɬɚ ɨɫɬɚɜɥɹɸɬ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɫɨɤɪɚɳɟɧɧɨɣ ɩɪɨɛɵ, ɞɜɚ ɞɪɭɝɢɯ ɭɞɚɥɹɸɬ. ɗɬɢ ɞɟɣɫɬɜɢɹ ɩɪɨ-
ɞɨɥɠɚɸɬ ɞɨ ɬɟɯ ɩɨɪ, ɩɨɤɚ ɧɟ ɨɫɬɚɟɬɫɹ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɵɣ ɨɛɴɟɦ ɝɪɭɧɬɚ.
ɉɨɤɚɡɚɬɟɥɢ ɧɟɤɨɬɨɪɵɯ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɫɜɨɣɫɬɜ ɝɪɭɧɬɨɜ ɦɨɝɭɬ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶɫɹ ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬ-
ɜɟɧɧɨ ɜ ɩɨɥɟɜɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɛɟɡ ɨɬɛɨɪɚ ɨɛɪɚɡɰɨɜ ɫ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟɦ ɤɨɫɜɟɧɧɵɯ ɫɩɨɫɨɛɨɜ ɢɫɫɥɟɞɨ-
ɜɚɧɢɹ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɡɨɧɞɢɪɨɜɚɧɢɹ.
Ɍɚɤɠɟ ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨ ɜ ɩɨɥɟɜɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ (ɜɢɡɭɚɥɶɧɨ) ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɨ ɨɩɪɟ-
ɞɟɥɢɬɶ ɜɢɞ ɝɪɭɧɬɚ (ɬɚɛɥ. 2.1).
Ɍɚɛɥɢɰɚ 2.1
Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ ɜɢɞɚ ɝɪɭɧɬɚ ɜ ɩɨɥɟɜɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ (ɜɢɡɭɚɥɶɧɨ)
Ƚɪɭɧɬ
Ɉɳɭɳɟɧɢɹ
ɩɪɢ ɪɚɫɬɢɪɚɧɢɢ ɜ ɪɭɤɟ
ȼɢɞ ɜ ɥɭɩɭ
ɋɨɫɬɨɹɧɢɟ
ɜ ɫɭɯɨɦ ɜɢɞɟ
1 2 3 4
Ƚɥɢɧɢɫɬɵɣ
ɉɟɫɱɚɧɵɟ ɱɚɫɬɢɰɵ ɧɟ ɱɭɜɫɬ-
ɜɭɸɬɫɹ, ɤɨɦɨɱɤɢ ɪɚɡɞɚɜɥɢ-
ɜɚɸɬɫɹ ɫ ɛɨɥɶɲɢɦ ɬɪɭɞɨɦ
ɉɟɫɱɢɧɨɤ
ɧɟ ɜɢɞɧɨ
Ɉɱɟɧɶ ɬɜɟɪɞɵɣ
ɜ ɤɭɫɤɚɯ
ɋɭɝɥɢɧɢɫɬɵɣ
ɑɭɜɫɬɜɭɸɬɫɹ ɩɟɫɱɚɧɵɟ
ɱɚɫɬɢɰɵ. Ɉɬɞɟɥɶɧɵɟ
ɤɨɦɨɱɤɢ ɪɚɡɞɚɜɥɢɜɚɸɬɫɹ
ɥɟɝɱɟ
əɫɧɨ ɜɢɞɧɨ ɩɪɢ-
ɫɭɬɫɬɜɢɟ ɩɟɫɱɢɧɨɤ
ɧɚ ɮɨɧɟ ɬɨɧɤɨɝɨ
ɝɪɭɧɬɚ
Ʉɨɦɶɹ ɢ ɤɭɫɤɢ ɦɟɧɟɟ
ɬɜɟɪɞɵɟ, ɩɪɢ ɭɞɚɪɟ
ɦɨɥɨɬɤɨɦ
ɪɚɫɫɵɩɚɸɬɫɹ ɜ ɦɟɥɨɱɶ
20
20
20
(1÷2)D
20
Ɉɤɨɧɱɚɧɢɟ ɬɚɛɥ. 2.1
1
2 3 4
ɋɭɝɥɢɧɢɫɬɵɣ
ɩɵɥɟɜɚɬɵɣ
ɉɟɫɨɤ ɧɟ ɱɭɜɫɬɜɭɟɬɫɹ,
ɤɨɦɨɱɤɢ ɪɚɡɞɚɜɥɢɜɚɸɬɫɹ
ɫɪɚɜɧɢɬɟɥɶɧɨ ɥɟɝɤɨ
ɉɟɫɤɚ ɨɱɟɧɶ ɦɚɥɨ,
ɜɢɞɧɵ ɬɨɧɤɢɟ
ɩɵɥɟɜɚɬɵɟ
ɱɚɫɬɢɰɵ
Ʉɨɦɶɹ ɢ ɤɭɫɤɢ ɦɟɧɟɟ
ɬɜɟɪɞɵɟ, ɩɪɢ ɭɞɚɪɟ
ɦɨɥɨɬɤɨɦ
ɪɚɫɫɵɩɚɸɬɫɹ ɜ ɦɟɥɨɱɶ
ɉɵɥɟɜɚɬɵɣ
ɉɪɨɢɡɜɨɞɢɬ ɜɩɟɱɚɬɥɟɧɢɟ
ɫɭɯɨɣ ɦɭɤɢ
ɉɟɫɤɚ ɨɱɟɧɶ ɦɚɥɨ,
ɩɵɥɟɜɚɬɵɯ ɱɚɫɬɢɰ
ɨɱɟɧɶ ɦɧɨɝɨ
Ʉɨɦɶɹ ɨɱɟɧɶ ɧɟɩɪɨɱ-
ɧɵɟ ɢ ɥɟɝɤɨ
ɪɚɫɫɵɩɚɸɬɫɹ
ɋɭɩɟɫɱɚɧɵɣ
ɉɟɫɱɚɧɵɟ ɱɚɫɬɢɰɵ
ɩɪɟɨɛɥɚɞɚɸɬ, ɤɨɦɨɱɤɢ
ɪɚɡɞɚɜɥɢɜɚɸɬɫɹ ɛɟɡ ɬɪɭɞɚ
ɉɟɫɱɚɧɵɟ ɱɚɫɬɢɰɵ
ɩɪɟɨɛɥɚɞɚɸɬ ɧɚɞ
ɝɥɢɧɢɫɬɵɦɢ
ɢ ɩɵɥɟɜɚɬɵɦɢ
Ʉɨɦɶɹ ɥɟɝɤɨ
ɪɚɫɫɵɩɚɸɬɫɹ
ɨɬ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɪɭɤɢ
ɉɟɫɱɚɧɵɣ
Ƚɥɢɧɢɫɬɵɟ ɱɚɫɬɢɰɵ ɧɟ ɱɭɜ-
ɫɬɜɭɸɬɫɹ, ɪɵɯɥɚɹ,
ɧɟɫɰɟɦɟɧɬɢɪɨɜɚɧɧɚɹ ɦɚɫɫɚ
ȼɢɞɧɵ ɬɨɥɶɤɨ
ɩɟɫɱɚɧɵɟ ɱɚɫɬɢɰɵ
ɐɟɦɟɧɬɚɰɢɹ
ɨɬɫɭɬɫɬɜɭɟɬ,
ɫɵɩɭɱɢɣ ɝɪɭɧɬ
2
ɇɚɢɛɨɥɟɟ ɩɪɢɟɦɥɟɦɵɦɢ ɞɥɹ ɩɨɫɥɟɞɭɸɳɟɝɨ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɧɢɹ ɜ ɪɚɫɱɟɬɚɯ ɫɥɟɞɭɟɬ ɩɨɥɚɝɚɬɶ
ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɢ (ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ) ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɣ, ɩɪɨɢɡɜɟɞɟɧɧɵɯ ɞɥɹ ɞɚɧɧɵɯ ɤɨɧɤɪɟɬɧɵɯ ɪɚɡɧɨ-
ɜɢɞɧɨɫɬɟɣ ɝɪɭɧɬɨɜ.
Ɉɞɧɚɤɨ ɡɚ ɧɟɢɦɟɧɢɟɦ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɬɚɤɢɯ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɣ ɦɨɠɧɨ ɜɨɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶɫɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚ-
ɬɚɦɢ ɢɫɩɵɬɚɧɢɣ ɚɧɚɥɨɝɢɱɧɵɯ ɝɪɭɧɬɨɜ, ɧɨ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɛɥɢɡɤɢɯ ɤ ɬɟɦ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɡɚɥɟɝɚɸɬ ɜ ɨɫ-
ɧɨɜɚɧɢɢ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɹ. Ɇɨɠɧɨ ɢɧɨɝɞɚ ɜɨɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶɫɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɚɦɢ, ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɦɢ ɜ ɞɚɧɧɨɣ
ɦɟɫɬɧɨɫɬɢ ɢ ɜ ɞɪɭɝɨɟ ɜɪɟɦɹ ɪɚɧɟɟ ɢɥɢ, ɧɚɤɨɧɟɰ, ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɚɦɢ ɞɪɭɝɢɯ ɫɬɚɬɢɫɬɢɱɟɫɤɢɯ ɨɛɨɛ-
ɳɟɧɢɣ. ȼɫɟ ɷɬɨ ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɜɚɠɧɨɫɬɢ, ɧɚɡɧɚɱɟɧɢɹ ɢ ɤɚɬɟɝɨɪɢɢ ɨɛɴɟɤɬɚ.
ȼɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɢ ɥɸɛɨɝɨ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɟɦɨɝɨ ɫɥɨɹ ɝɪɭɧɬɚ ɢ ɨɲɢɛɨɤ ɩɪɢ ɢɡɦɟ-
ɪɟɧɢɹɯ ɜɨ ɜɪɟɦɹ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɨɝɨ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ ɝɪɭɧɬɚ ɷɬɢ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɧɚɯɨ-
ɞɹɬ ɦɧɨɝɨɤɪɚɬɧɨ, ɢ ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɟ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɵ ɨɛɪɚɛɚɬɵɜɚɸɬ ɦɟɬɨɞɚɦɢ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɣ ɫɬɚɬɢ-
ɫɬɢɤɢ.
Ɇɢɧɢɦɚɥɶɧɨ ɜ ɦɚɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɨɣ ɫɬɚɬɢɫɬɢɤɟ ɩɪɢɧɹɬɨ ɫɱɢɬɚɬɶ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɵɦ 6 ɨɩɪɟɞɟɥɟ-
ɧɢɣ. Ɉɞɧɚɤɨ ɱɟɦ ɛɨɥɶɲɟɟ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɣ ɜɜɟɞɟɧɨ ɜ ɮɨɪɦɭɥɭ ɞɥɹ ɫɬɚ-
ɬɢɫɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɫɪɟɞɧɟɝɨ ɡɧɚɱɟɧɢɹ, ɬɟɦ «ɬɨɱɧɟɟ» ɨɤɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬ.
ɇɨɪɦɚɬɢɜɧɵɦɢ ɫɱɢɬɚɸɬɫɹ ɫɪɟɞɧɢɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɣ ɢɥɢ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ, ɨɩɪɟɞɟ-
ɥɹɟɦɵɟ ɤɚɤ ɫɪɟɞɧɟɚɪɢɮɦɟɬɢɱɟɫɤɢɟ. ȿɫɥɢ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɭ ɨɛɨɡɧɚɱɢɬɶ ɱɟɪɟɡ X,
ɚ X
i
– ɡɧɚɱɟɧɢɟ, ɩɨɥɭɱɟɧɧɨɟ ɜ ɨɞɧɨɦ ɢɡ ɨɩɵɬɨɜ, ɱɢɫɥɨ ɤɨɬɨɪɵɯ n, ɬɨ ɫɪɟɞɧɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɛɭɞɟɬ
n
X
X
n
i
¦
1
__
. ɑɬɨɛɵ ɢɫɩɨɥɶɡɨɜɚɬɶ ɜ ɪɚɫɱɟɬɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɭ, ɫɥɟɞɭɟɬ ɧɚɣɬɢ ɟɟ ɪɚɫɱɟɬɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ
__
XX
nn
J
, ɝɞɟ Ȗ
n
– ɛɟɡɪɚɡɦɟɪɧɵɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ. Ⱦɥɹ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ
ɝɪɭɧɬɚ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɧɚɞɟɠɧɨɫɬɢ ɱɚɫɬɨ ɩɪɢɧɢɦɚɟɬɫɹ Ȗ
n
=1.
ɉɪɢ ɩɟɪɟɯɨɞɟ ɤ ɪɚɫɱɟɬɧɨɦɭ ɡɧɚɱɟɧɢɸ ɭɱɢɬɵɜɚɟɬɫɹ, ɱɬɨ ɫɪɟɞɧɟɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɜɫɥɟɞɫɬɜɢɟ
ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɢ ɝɪɭɧɬɚ ɢ ɨɝɪɚɧɢɱɟɧɧɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɣ ɦɨɠɟɬ ɫɨɞɟɪɠɚɬɶ ɨɲɢɛɤɭ, ɤɨɬɨ-
ɪɚɹ ɞɨɥɠɧɚ ɛɵɬɶ ɢɫɤɥɸɱɟɧɚ. Ɉɲɢɛɤɢ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɩɪɹɦɵɦɢ, ɫɜɹɡɚɧɧɵɦɢ ɫ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟɦ ɧɟ-
ɩɪɚɜɢɥɶɧɨɣ ɦɟɬɨɞɢɤɢ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ, ɢɥɢ ɩɥɨɯɨɣ ɚɩɩɚɪɚɬɭɪɨɣ – ɷɬɨ ɨɲɢɛɤɢ ɫɢɫɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɟ.
Ⱦɥɹ ɝɪɭɧɬɨɜ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɨ ɫɜɨɣɫɬɜɨ ɮɥɭɤɬɭɚɰɢɢ, ɬɨ ɟɫɬɶ ɫɥɭɱɚɣɧɵɯ ɨɬɤɥɨɧɟɧɢɣ ɜɟɥɢɱɢɧ ɯɚɪɚɤ-
ɬɟɪɢɫɬɢɤ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɬ ɫɢɫɬɟɦɭ ɢɡ ɛɨɥɶɲɨɝɨ ɱɢɫɥɚ ɷɥɟɦɟɧɬɨɜ, ɨɬ ɢɯ ɫɪɟɞɧɟɝɨ ɡɧɚ-
ɱɟɧɢɹ. Ɉɲɢɛɤɢ, ɬɨɱɧɟɟ ɨɬɫɤɨɤɢ, ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɛɨɥɶɲɢɦɢ. Ɍɚɤɢɟ ɨɲɢɛɤɢ ɧɚɡɵɜɚɸɬɫɹ ɝɪɭɛɵɦɢ,
ɢ ɷɬɢ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɢɫɤɥɸɱɚɸɬɫɹ ɢɡ ɞɚɥɶɧɟɣɲɟɝɨ ɪɚɫɫɦɨɬɪɟɧɢɹ.

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