Механика грунтов. Пьянков С.А - 13 стр.

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УлГТУ | Ульяновск

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ɉɥɨɬɧɨɫɬɶ ɫɥɨɠɟɧɢɹ – ɷɬɨ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ ɭɤɥɚɞɤɢ-ɭɩɚɤɨɜɤɢ ɱɚɫɬɢɰ.
Ⱦɥɹ ɩɟɫɱɚɧɵɯ ɝɪɭɧɬɨɜ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ ɢɦɟɟɬ ɩɟɪɜɨɫɬɟɩɟɧɧɨɟ ɡɧɚɱɟɧɢɟ ɩɪɢ ɨɰɟɧɤɟ ɢɯ
ɫɜɨɣɫɬɜ ɤɚɤ ɨɫɧɨɜɚɧɢɣ ɞɥɹ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɹ. ȿɫɥɢ 0 d D d 1/3 – ɪɵɯɥɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ, 1/3 d D 2/3 –
ɫɪɟɞɧɹɹ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ, 2/3 D d 1 – ɩɥɨɬɧɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ.
Ɂɧɚɱɟɧɢɟ ɟ
mɚɯ
ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬ ɩɪɢ ɫɜɨɛɨɞɧɨɦ ɧɚɫɵɩɚɧɢɢ ɩɟɫɤɚ ɜ ɦɟɪɧɵɣ ɫɨɫɭɞ, ɚ ɡɧɚɱɟɧɢɟ
e
min
– ɩɪɢ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨɦ ɭɩɥɨɬɧɟɧɢɢ ɩɟɫɤɚ ɩɨɫɬɭɤɢɜɚɧɢɟɦ ɢɥɢ ɜɢɛɪɢɪɨɜɚɧɢɟɦ ɜ ɦɟɪɧɨɣ
ɤɨɥɛɟ.
ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɤɜɚɪɰɟɜɵɟ ɨɤɚɬɚɧɧɵɟ ɩɟɫɤɢ ɢɦɟɸɬ ɛɨɥɟɟ ɢɥɢ ɦɟɧɟɟ ɫɬɚɛɢɥɶɧɵɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ
ɟ
max
ɢ ɟ
min
, ȽɈɋɌ 5180–84 ɪɟɤɨɦɟɧɞɭɟɬ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶ ɢɯ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɩɨ ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ ɫɥɨɠɟɧɢɹ, ɪɭ-
ɤɨɜɨɞɫɬɜɭɹɫɶ ɩɪɢɜɟɞɟɧɧɨɣ ɜ ɧɟɦ ɬɚɛɥɢɰɟɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɩɨɪɢɫɬɨɫɬɢ ɟ. Ⱦɥɹ ɧɚɯɨɠɞɟɧɢɹ ɤɨ-
ɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ ɟ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨ ɢɦɟɬɶ ɨɛɪɚɡɟɰ ɝɪɭɧɬɚ ɧɟɧɚɪɭɲɟɧɧɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ. Ɉɬɛɨɪ ɨɛɪɚɡɰɨɜ
ɩɟɫɱɚɧɨɝɨ ɝɪɭɧɬɚ ɧɢɠɟ ɭɪɨɜɧɹ ɩɨɞɡɟɦɧɵɯ ɜɨɞ ɬɪɟɛɭɟɬ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɹ ɫɩɟɰɢɚɥɶɧɨɣ ɚɩɩɚɪɚɬɭɪɵ.
ɋɨɫɬɨɹɧɢɟ ɝɪɭɧɬɨɜ ɩɨ ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ ɫɥɨɠɟɧɢɹ ɩɪɚɜɢɥɶɧɟɟ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶ ɧɚ ɨɫɧɨɜɚɧɢɢ ɞɚɧ-
ɧɵɯ ɫɬɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢɥɢ ɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɡɨɧɞɢɪɨɜɚɧɢɹ, ɩɨɥɭɱɟɧɧɵɯ ɫ ɩɪɢɦɟɧɟɧɢɟɦ ɫɬɚɧɞɚɪɬ-
ɧɵɯ ɡɨɧɞɨɜ. ɉɨ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɸ, ɤɨɬɨɪɨɟ ɨɤɚɡɵɜɚɟɬ ɝɪɭɧɬ ɩɨɝɪɭɠɟɧɢɸ ɜ ɧɟɝɨ ɡɨɧɞɚ, ɫ ɭɱɟɬɨɦ
ɤɪɭɩɧɨɫɬɢ ɢ ɨɛɜɨɞɧɟɧɧɨɫɬɢ ɩɟɫɤɚ ɩɨ ɬɚɛɥɢɰɚɦ ɋɇɢɉ 11–02–96 ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɸɬ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ
ɩɟɫɤɚ.
ɉɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɶ – ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɶ ɝɪɭɧɬɚ ɢɡɦɟɧɹɬɶ ɮɨɪɦɭ ɛɟɡ ɧɚɪɭɲɟɧɢɹ ɫɩɥɨɲɧɨɫɬɢ ɩɨɞ
ɜɨɡɞɟɣɫɬɜɢɟɦ ɜɧɟɲɧɢɯ ɭɫɢɥɢɣ ɢ ɫɨɯɪɚɧɹɬɶ ɩɪɢɞɚɧɧɭɸ ɮɨɪɦɭ ɩɨɫɥɟ ɭɫɬɪɚɧɟɧɢɹ ɜɨɡɞɟɣɫɬɜɢɹ.
ɉɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɶ ɝɪɭɧɬɨɜ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ ɢ ɤɚɱɟɫɬɜɚ ɧɚɯɨɞɹɳɟɣɫɹ ɜ
ɝɪɭɧɬɟ ɜɨɞɵ.
Ʉɨɧɫɢɫɬɟɧɰɢɹ – ɫɬɟɩɟɧɶ ɩɨɞɜɢɠɧɨɫɬɢ ɱɚɫɬɢɰ ɝɪɭɧɬɚ, ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɧɚɹ ɪɚɡɥɢɱɧɵɦ ɫɨ-
ɞɟɪɠɚɧɢɟɦ ɜ ɧɟɦ ɜɨɞɵ.
ȿɫɥɢ ɜɡɹɬɶ ɨɛɪɚɡɟɰ ɩɵɥɟɜɚɬɨ-ɝɥɢɧɢɫɬɨɝɨ ɝɪɭɧɬɚ, ɧɚɯɨɞɹɳɟɝɨɫɹ ɜ ɩɥɚɫɬɢɱɟɫɤɨɦ ɫɨɫɬɨɹ-
ɧɢɢ (ɤɨɝɞɚ ɢɡ ɝɥɢɧɵ ɦɨɠɧɨ ɥɟɩɢɬɶ), ɢ ɜɵɫɭɲɢɬɶ ɟɝɨ, ɬɨ ɝɥɢɧɚ ɩɪɟɜɪɚɳɚɟɬɫɹ ɜ ɬɜɟɪɞɨɟ ɬɟɥɨ.
ȿɫɥɢ ɠɟ, ɧɚɨɛɨɪɨɬ, ɤ ɨɛɪɚɡɰɭ ɞɨɛɚɜɥɹɬɶ ɜɨɞɭ, ɦɨɠɧɨ ɞɨɫɬɢɝɧɭɬɶ ɬɚɤɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ, ɩɪɢ ɤɨɬɨ-
ɪɨɦ ɝɥɢɧɚ ɩɨ ɫɜɨɣɫɬɜɚɦ ɛɭɞɟɬ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɨɜɚɬɶ ɜɹɡɤɨɣ ɠɢɞɤɨɫɬɢ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɵɥɟɜɚɬɨ-
ɝɥɢɧɢɫɬɵɟ ɝɪɭɧɬɵ ɦɨɝɭɬ ɦɟɧɹɬɶ ɤɨɧɫɢɫɬɟɧɰɢɸ (ɝɭɫɬɨɬɭ ɬɟɫɬɚ) ɨɬ ɬɜɟɪɞɨɣ ɞɨ ɬɟɤɭɱɟɣ.
Ⱦɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɤɨɧɫɢɫɬɟɧɰɢɢ ɝɪɭɧɬɚ ɧɚɯɨɞɹɬ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɟ ɜɥɚɠɧɨɫɬɢ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸ-
ɳɢɟ ɝɪɚɧɢɰɟ ɪɚɫɤɚɬɵɜɚɧɢɹ (ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɢ) W
p
ɢ ɝɪɚɧɢɰɟ ɬɟɤɭɱɟcɬɢ W
L
(ɡɞɟɫɶ W
p
– ɜɥɚɠɧɨɫɬɶ
ɝɪɭɧɬɚ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɣ ɨɧ ɬɟɪɹɟɬ ɫɩɨɫɨɛɧɨɫɬɶ ɪɚɫɤɚɬɵɜɚɬɶɫɹ ɜ ɲɧɭɪ ɞɢɚɦɟɬɪɨɦ 2...3 ɦɦ;
W
L
– ɜɥɚɠɧɨɫɬɶ ɝɪɭɧɬɚ, ɩɪɢ ɤɨɬɨɪɨɣ ɫɬɚɧɞɚɪɬɧɵɣ ɤɨɧɭɫ ɩɨɝɪɭɠɚɟɬɫɹ ɜ ɨɛɪɚɡɟɰ ɧɚ ɝɥɭɛɢɧɭ
10 ɦɦ). Ɋɚɡɧɨɫɬɶ ɦɟɠɞɭ ɷɬɢɦɢ ɜɥɚɠɧɨɫɬɹɦɢ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɱɢɫɥɨɦ ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɢ I
P
.
ɉɨ ɱɢɫɥɭ ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɢ ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɸɬ ɜɢɞ ɩɵɥɟɜɚɬɨ-ɝɥɢɧɢɫɬɨɝɨ ɝɪɭɧɬɚ (ɬɚɛɥ. 2.5).
Ɍɚɛɥɢɰɚ 2.5
Ɋɚɡɧɨɜɢɞɧɨɫɬɢ ɝɥɢɧɢɫɬɵɯ ɝɪɭɧɬɨɜ ɩɨ ɱɢɫɥɭ ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɢ
Ɂɧɚɱɟɧɢɟ ɱɢɫɥɚ ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɢ ɇɚɢɦɟɧɨɜɚɧɢɟ ɜɢɞɚ ɝɪɭɧɬɚ
0,01 > I
p
ɩɟɫɱɚɧɵɣ ɝɪɭɧɬ
0,01 I
ɪ
0,07 ɫɭɩɟɫɶ
0,07 < I
Ɋ
0,17 ɫɭɝɥɢɧɨɤ
I
Ɋ
> 0,17 ɝɥɢɧɚ
26
Ⱦɥɹ ɛɨɥɶɲɟɣ ɧɚɝɥɹɞɧɨɫɬɢ ɤɥɚɫɫɢɮɢɤɚɰɢɸ ɜɢɞɚ ɝɪɭɧɬɚ ɩɨ ɱɢɫɥɭ ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɫɬɢ ɭɞɨɛɧɨ
ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɜ ɮɨɪɦɟ ɞɢɚɝɪɚɦɦɵ:
ɉɨ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɸ ɬɟɤɭɱɟɫɬɢ ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɸɬ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ (ɤɨɧɫɢɫɬɟɧɰɢɸ) ɝɪɭɧɬɚ. Ɋɚɡɥɢɱɚɸɬ
ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ: ɬɜɟɪɞɨɟ (0 > I
L
); ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɟ (0 I
L
< 1); ɬɟɤɭɱɟɟ (I
L
1). ɉɥɚɫɬɢɱɧɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ
ɫɭɝɥɢɧɤɨɜ ɢ ɝɥɢɧ ɩɨɞɪɚɡɞɟɥɹɸɬ ɧɚ ɩɨɥɭɬɜɟɪɞɨɟ (ɬɜɟɪɞɨɩɥɚɫɬɢɱɧɨɟ), ɬɭɝɨɩɥɚɫɬɢɱɧɨɟ, ɦɹɝɤɨ-
ɩɥɚɫɬɢɱɧɨɟ ɢ ɬɟɤɭɱɟɩɥɚɫɬɢɱɧɨɟ (ɬɚɛɥ. 2.6).
Ɍɚɛɥɢɰɚ 2.6
Ɋɚɡɧɨɜɢɞɧɨɫɬɢ ɝɥɢɧɢɫɬɵɯ ɝɪɭɧɬɨɜ ɩɨ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɸ ɬɟɤɭɱɟɫɬɢ
Ɋɚɡɧɨɜɢɞɧɨɫɬɶ ɝɥɢɧɢɫɬɵɯ ɝɪɭɧɬɨɜ
ɉɨɤɚɡɚɬɟɥɶ ɬɟɤɭɱɟɫɬɢ I
L
ɋɭɩɟɫɶ:
x ɬɜɟɪɞɚɹ
< 0
x ɩɥɚɫɬɢɱɧɚɹ
0 – 1
x ɬɟɤɭɱɚɹ
> 1
ɋɭɝɥɢɧɤɢ ɢ ɝɥɢɧɵ:
x ɬɜɟɪɞɵɟ
< 0
x ɩɨɥɭɬɜɟɪɞɵɟ
0 – 0,25
x ɬɭɝɨɩɥɚɫɬɢɱɧɵɟ
0,25 – 0,50
x ɦɹɝɤɨɩɥɚɫɬɢɱɧɵɟ
0,50 – 0,75
x ɬɟɤɭɱɟɩɥɚɫɬɢɱɧɵɟ
0,75 – 1,00
x ɬɟɤɭɱɢɟ
> 1,00
ɉɪɨɱɧɵɟ ɝɪɭɧɬɵ ɧɚɯɨɞɹɬɫɹ, ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɜ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ ɨɬ ɬɜɟɪɞɨɝɨ ɞɨ ɬɭɝɨɩɥɚɫɬɢɱɧɨɝɨ.
ɇɢɠɟ ɩɪɢɜɨɞɢɬɫɹ ɞɢɚɝɪɚɦɦɚ, ɩɨɡɜɨɥɹɸɳɚɹ ɭɫɬɚɧɨɜɢɬɶ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɩɵɥɟɜɚɬɨ-ɝɥɢɧɢɫɬɨɝɨ
ɝɪɭɧɬɚ ɩɨ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɸ ɬɟɤɭɱɟɫɬɢ:
Ɍɟɤɭɱɟɟ ɢ ɬɟɤɭɱɟɩɥɚɫɬɢɱɧɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɝɪɭɧɬɚ ɞɟɥɚɸɬ ɟɝɨ ɧɟɩɪɢɝɨɞɧɵɦ ɞɥɹ ɰɟɥɟɣ
ɫɬɪɨɢɬɟɥɶɫɬɜɚ. ȿɫɥɢ ɩɨɥɧɚɹ ɜɥɚɝɨɟɦɤɨɫɬɶ ɝɪɭɧɬɚ W
sat
ɩɪɟɜɵɲɚɟɬ ɟɝɨ ɜɥɚɠɧɨɫɬɶ ɧɚ ɝɪɚɧɢɰɟ
ɬɟɤɭɱɟɫɬɢ W
L
, ɷɬɨ ɫɜɢɞɟɬɟɥɶɫɬɜɭɟɬ ɨ ɧɟɩɪɢɝɨɞɧɨɫɬɢ ɝɪɭɧɬɚ ɞɥɹ ɰɟɥɟɣ ɫɬɪɨɢɬɟɥɶɫɬɜɚ ɩɪɢ ɩɨ-
ɬɟɧɰɢɚɥɶɧɨɣ ɩɨɞɬɨɩɥɹɟɦɨɫɬɢ ɬɟɪɪɢɬɨɪɢɢ. Ɏɢɡɢɱɟɫɤɢɟ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɝɪɭɧɬɚ ɢɫɩɨɥɶɡɭɸɬɫɹ
ɞɥɹ ɚɧɚɥɢɡɚ ɢɧɠɟɧɟɪɧɨ-ɝɟɨɥɨɝɢɱɟɫɤɢɯ ɭɫɥɨɜɢɣ ɩɥɨɳɚɞɤɢ ɫɬɪɨɢɬɟɥɶɫɬɜɚ ɫ ɜɵɜɨɞɚɦɢ ɨ ɩɪɢ-
ɝɨɞɧɨɫɬɢ ɝɪɭɧɬɨɜ, ɫɥɚɝɚɸɳɢɯ ɫɠɢɦɚɟɦɭɸ ɬɨɥɳɭ ɜ ɨɫɧɨɜɚɧɢɢ ɮɭɧɞɚɦɟɧɬɨɜ.
Ɉɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɚɹ ɩɪɨɫɚɞɨɱɧɨɫɬɶ ɝɪɭɧɬɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ ɢɫɩɵɬɚɧɢɣ ɨɛɪɚɡɰɨɜ
ɝɪɭɧɬɚ ɧɚ ɫɠɚɬɢɟ ɛɟɡ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɢ ɛɨɤɨɜɨɝɨ ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɹ. ɉɨ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
ɩɪɨɫɚɞɨɱɧɨɫɬɢ
sl
H
ɝɥɢɧɢɫɬɵɟ ɝɪɭɧɬɵ ɩɨɞɪɚɡɞɟɥɹɸɬ ɫɨɝɥɚɫɧɨ ɬɚɛɥɢɰɟ 2.7.
Ɍɜɟɪɞɵɣ
Ɍɜɟɪɞɨ-
ɩɥɚɫɬɢɱɧɵɣ
Ɍɭɝɨ-
ɩɥɚɫɬɢɱɧɵɣ
Ɇɹɝɤɨ-
ɩɥɚɫɬɢɱɧɵɣ
Ɍɟɤɭɱɟ-
ɩɥɚɫɬɢɱɧɵɣ
Ɍɟɤɭɱɢɣ
<0 0,00
0,25
0,50 0,75 1,00
0
W
p
I
L
WW
L
ɩɟɫɨɤ ɫɭɩɟɫɶ ɫɭɝɥɢɧɨɤ ɝɥɢɧɚ
0,0 0,01
0,07
I
p
0,17

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