Механика грунтов. Пьянков С.А - 17 стр.

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УлГТУ | Ульяновск

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Ɍɚɤɠɟ ɨɞɧɨɣ ɢɡ ɜɟɥɢɱɢɧ, ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɳɢɯ ɫɠɢɦɚɟɦɨɫɬɶ ɝɪɭɧɬɚ, ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɦɨɞɭɥɶ ɞɟ-
ɮɨɪɦɚɰɢɢ ɝɪɭɧɬɚ ȿ [Ɇɉɚ], ɤɨɬɨɪɵɣ ɭɱɢɬɵɜɚɟɬ ɤɚɤ ɭɩɪɭɝɢɟ, ɬɚɤ ɢ ɨɫɬɚɬɨɱɧɵɟ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
ɝɪɭɧɬɚ.
ȿ
ɨ
=
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɹɧɚɹɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɩɨɥɧɚɹ
ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɟ
=
.
O
Ɋ
(Ⱥɧɚɥɨɝɢɱɟɧ ɡɚɤɨɧɭ Ƚɭɤɚ, ɧɨ ɬɚɦ ɢɫɩɨɥɶɡɭɟɬɫɹ ɦɨɞɭɥɶ ɭɩɪɭɝɨɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ)
Ɇɨɞɭɥɶ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɝɪɭɧɬɚ ɦɨɠɟɬ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶɫɹ ɬɪɟɦɹ ɫɩɨɫɨɛɚɦɢ:
1. ȼ ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɩɨ ɤɨɦɩɪɟɫɫɢɨɧɧɨɣ ɤɪɢɜɨɣ.
Ɇɨɞɭɥɶ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɝɪɭɧɬɚ ɨɛɪɚɬɧɨ ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɟɧ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɭ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶ-
ɧɨɣ ɫɠɢɦɚɟɦɨɫɬɢ ɝɪɭɧɬɚ ɢ ɩɪɹɦɨ ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɟɧ ɧɟɤɨɬɨɪɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬɚ
ɉɭɚɫɫɨɧɚ, ɭɱɢɬɵɜɚɸɳɟɣ ɜɢɞ ɧɚɩɪɹɠɟɧɧɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɩɪɢ ɤɨɦɩɪɟɫɫɢɨɧɧɨɦ ɫɠɚɬɢɢ.
ȿ
ɨ
=
v
Ä
m
E
, (3.3)
ɝɞɟ
Q
Q
E
1
2
1
2
ɨ
;
Q
– ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɉɭɚɫɫɨɧɚ (ɛɨɤɨɜɨɝɨ ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɹ ɝɪɭɧɬɚ), ɩɪɢɧɢɦɚɟ-
ɦɵɣ ɞɥɹ ɩɟɫɤɨɜ ɢ ɫɭɩɟɫɟɣ – 0,3, ɫɭɝɥɢɧɤɨɜ – 0,35, ɝɥɢɧ – 0,42. Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɉɭɚɫɫɨɧɚ – ɨɞɧɚ
ɢɡ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ ɦɚɬɟɪɢɚɥɚ ɭɩɪɭɝɨɝɨ ɬɟɥɚ, ɪɚɜɧɚɹ ɨɬɧɨɲɟɧɢɸ ɚɛɫɨɥɸɬɧɵɯ ɡɧɚ-
ɱɟɧɢɣ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨɣ ɩɨɩɟɪɟɱɧɨɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ ɷɥɟɦɟɧɬɚ ɬɟɥɚ
H
x
ɤ ɟɝɨ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨɣ ɩɪɨ-
ɞɨɥɶɧɨɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ H
z
, ɜɡɹɬɨɟ ɫ ɨɛɪɚɬɧɵɦ ɡɧɚɤɨɦ, ɜ ɫɥɭɱɚɟ, ɟɫɥɢ ɞɟɣɫɬɜɭɸɬ ɬɨɥɶɤɨ ɜɟɪɬɢ-
ɤɚɥɶɧɵɟ ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ V
z
(ɧɚɩɪɹɠɟɧɢɹ V
x
ɢ V
y
ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɨɬɫɭɬɫɬɜɭɸɬ).
Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɉɭɚɫɫɨɧɚ ɢɡɦɟɧɹɟɬɫɹ ɬɟɨɪɟɬɢɱɟɫɤɢ ɨɬ 1 ɞɨ +0,5, ɚ ɩɪɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɨɬ 0 ɞɨ
+0,5. Ʉɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɉɭɚɫɫɨɧɚ ɧɟ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɛɨɥɟɟ 0,5, ɬɚɤ ɤɚɤ ɜ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɪɢ ɜɫɟɫɬɨɪɨɧ-
ɧɟɦ ɫɠɚɬɢɢ ɞɨɥɠɟɧ ɛɵɥ ɛɵ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɬɶɫɹ ɨɛɴɟɦ ɝɪɭɧɬɚ, ɱɬɨ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢ ɧɟɜɨɡɦɨɠɧɨ. Ɍɚɤɢɦ
ɨɛɪɚɡɨɦ, ɩɪɢ V
x
= V
y
= 0
z
x
H
H
Q
'
'
.
2. ȼ ɩɨɥɟɜɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɲɬɚɦɩɨɜ.
ȼɵɩɨɥɧɹɹ ɨɬɛɨɪ ɩɪɨɛ ɞɥɹ ɢɫɩɵɬɚɧɢɹ ɝɪɭɧɬɨɜ, ɦɵ ɧɚɪɭɲɚɟɦ ɟɝɨ ɫɬɪɭɤɬɭɪɭ ɢ, ɫɥɟɞɨɜɚ-
ɬɟɥɶɧɨ, ɧɚɪɭɲɚɟɦ ɟɝɨ ɫɜɨɣɫɬɜɚ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɩɪɨɢɡɜɨɞɹɬ ɩɨɥɟɜɵɟ ɢɫɩɵɬɚɧɢɟ ɝɪɭɧɬɚ ɲɬɚɦɩɚɦɢ:
ɛɨɥɶɲɨɝɨ ɢ ɦɚɥɨɝɨ ɞɢɚɦɟɬɪɚ.
ɒɬɚɦɩɨɜɵɟ ɢɫɩɵɬɚɧɢɹ (ɪɢɫ. 3.5) ɡɚɤɥɸɱɚɸɬɫɹ ɜ ɬɨɦ, ɱɬɨ ɲɬɚɦɩ (ɤɪɭɝɥɚɹ ɩɥɢɬɚ) ɭɫɬɚ-
ɧɚɜɥɢɜɚɟɬɫɹ ɧɚ ɞɧɨ ɤɨɬɥɨɜɚɧɚ ɧɚ ɩɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɨ ɡɚɱɢɳɟɧɧɭɸ ɢ ɪɚɡɪɨɜɧɟɧɧɭɸ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɶ
ɝɪɭɧɬɚ, ɩɨɫɥɟ ɱɟɝɨ ɡɚɝɪɭɠɚɟɬɫɹ ɫɬɭɩɟɧɹɦɢ ɧɚɝɪɭɡɤɢ. ɉɨɫɥɟɞɭɸɳɚɹ ɫɬɭɩɟɧɶ ɧɚɝɪɭɡɤɢ ɩɪɢɤɥɚ-
ɞɵɜɚɟɬɫɹ ɩɨɫɥɟ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ ɨɫɚɞɤɢ ɨɬ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɣ ɫɬɭɩɟɧɢ. ɉɨ ɥɢɧɟɣɧɨɦɭ ɭɱɚɫɬɤɭ ɡɚɜɢɫɢɦɨ-
ɫɬɢ ɨɫɚɞɤɢ
s
, ɫɦ, ɨɬ ɧɚɝɪɭɡɤɢ
p
, Ɇɉɚ, ɭɫɬɚɧɚɜɥɢɜɚɟɬɫɹ ɦɨɞɭɥɶ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ
E
0
.
Ɉɫɧɨɜɧɵɦ
ɞɨɫɬɨɢɧɫɬɜɨɦ ɷɬɨɝɨ ɜɢɞɚ ɢɫɩɵɬɚɧɢɣ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɬɨ, ɱɬɨ ɨɧɢ ɜɟɞɭɬɫɹ ɧɟɩɨɫɪɟɞɫɬɜɟɧɧɨ ɜ ɝɪɭɧɬɨ-
ɜɨɦ ɦɚɫɫɢɜɟ. ɉɪɢ ɢɫɩɵɬɚɧɢɹɯ ɠɟɫɬɤɢɦɢ ɲɬɚɦɩɚɦɢ ɬɪɟɛɭɟɬɫɹ ɬɳɚɬɟɥɶɧɚɹ ɢɯ ɭɫɬɚɧɨɜɤɚ ɧɚ
ɝɪɭɧɬ ɫ ɩɪɢɥɟɝɚɧɢɟɦ ɩɨ ɜɫɟɣ ɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɢ.
ɒɬɚɦɩɨɜɵɟ ɢɫɩɵɬɚɧɢɹ ɩɪɨɢɡɜɨɞɹɬɫɹ ɬɚɤɠɟ ɜ ɫɤɜɚɠɢɧɚɯ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɲɬɚɦɩ ɭɫɬɚ-
ɧɚɜɥɢɜɚɟɬɫɹ ɜ ɡɚɛɨɟ ɫɤɜɚɠɢɧɵ. ɉɪɢɦɟɧɹɸɬɫɹ ɬɚɤɠɟ ɜɢɧɬɨɜɵɟ ɲɬɚɦɩɵ.
ɋɬɚɧɞɚɪɬɧɚɹ ɩɥɨɳɚɞɶ ɲɬɚɦɩɚ
F
= 5000 ɫɦ
2
.
ɇɚɝɪɭɡɤɚ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɫɬɭɩɟɧɹɦɢ = 0,05 Ɇɉɚ.
34
Ɋɢɫ. 3.5. ɒɬɚɦɩɨɜɵɟ ɢɫɩɵɬɚɧɢɹ ɝɪɭɧɬɚ ɜ ɤɨɬɥɨɜɚɧɟ ɜ ɩɨɥɟɜɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ
ɂɡɦɟɪɹɟɦ ɨɫɚɞɤɭ ɧɚɲɟɝɨ ɲɬɚɦɩɚ. Ɍɚɤ ɤɚɤ ɧɚɝɪɭɡɤɭ ɡɚɞɚɟɦ ɫɚɦɢ, ɬɨ ɜ ɥɸɛɨɣ ɦɨɦɟɧɬ
ɜɪɟɦɟɧɢ ɡɧɚɟɦ
Ɋ
.

0
2
1
E
bP
S
QZ
uuu
– ɮɨɪɦɭɥɚ ɒɥɟɣɯɟɪɚ-Ȼɭɫɫɢɧɟɫɤɚ, (3.4)
Z
– ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ, ɡɚɜɢɫɹɳɢɣ ɨɬ ɠɟɫɬɤɨɫɬɢ ɲɬɚɦɩɚ;
b
– ɲɢɪɢɧɚ ɲɬɚɦɩɚ;
v
– ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɛɨɤɨɜɨɝɨ ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɹ ɝɪɭɧɬɚ (ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɉɭɚɫɫɨɧɚ);
ȿ
0
– ɦɨɞɭɥɶ ɨɛɳɟɣ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɢ.
Ⱦɨɫɬɨɢɧɫɬɜɚ:
x ɢɫɩɵɬɚɧɢɟ ɝɪɭɧɬɚ ɧɟɧɚɪɭɲɟɧɧɨɣ ɫɬɪɭɤɬɭɪɵ.
ɇɟɞɨɫɬɚɬɤɢ:
x ɬɪɭɞɨɟɦɤɨɫɬɶ;
x ɩɪɨɞɨɥɠɢɬɟɥɶɧɨɫɬɶ ɢɫɩɵɬɚɧɢɣ

S
bP
E
2
0
1
QZ
uuu
. (3.5)
Ɍɚɤɠɟ ɞɥɹ ɩɟɫɱɚɧɵɯ ɢ ɩɵɥɟɜɚɬɨ-ɝɥɢɧɢɫɬɵɯ ɝɪɭɧɬɨɜ ɞɨɩɭɫɤɚɟɬɫɹ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶ ɦɨɞɭɥɶ
ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɣ ɧɚ ɨɫɧɨɜɟ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ ɫɬɚɬɢɱɟɫɤɨɝɨ ɢ ɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɝɨ ɡɨɧɞɢɪɨɜɚɧɢɹ ɝɪɭɧɬɨɜ.
ȼ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɩɨɤɚɡɚɬɟɥɟɣ ɡɨɧɞɢɪɨɜɚɧɢɹ ɩɪɢɧɢɦɚɸɬ: ɩɪɢ ɫɬɚɬɢɱɟɫɤɨɦ ɡɨɧɞɢɪɨɜɚɧɢɢ – ɫɨɩɪɨ-
ɬɢɜɥɟɧɢɟ ɝɪɭɧɬɚ ɩɨɝɪɭɠɟɧɢɸ ɤɨɧɭɫɚ ɡɨɧɞɚ, ɚ ɩɪɢ ɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɦ ɡɨɧɞɢɪɨɜɚɧɢɢ – ɭɫɥɨɜɧɨɟ
ɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɝɪɭɧɬɚ ɩɨɝɪɭɠɟɧɢɸ ɤɨɧɭɫɚ.
3. ɉɨ ɬɚɛɥɢɰɚɦ ɋɇɢɉ 2.02.01–83 «Ɉɫɧɨɜɚɧɢɹ ɡɞɚɧɢɣ ɢ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɣ» ɢ ɪɟɝɢɨɧɚɥɶ-
ɧɵɦ ɧɨɪɦɚɬɢɜɧɵɦ ɞɨɤɭɦɟɧɬɚɦ, ɢɫɯɨɞɹ ɢɡ ɩɪɨɫɬɟɣɲɢɯ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ
ɝɪɭɧɬɚ.
Ⱦɥɹ ɩɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɵɯ ɪɚɫɱɟɬɨɜ ɨɫɧɨɜɚɧɢɣ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɣ I ɢ II ɭɪɨɜɧɟɣ ɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨɫɬɢ,
ɚ ɬɚɤɠɟ ɞɥɹ ɨɤɨɧɱɚɬɟɥɶɧɵɯ ɪɚɫɱɟɬɨɜ ɨɫɧɨɜɚɧɢɣ ɫɨɨɪɭɠɟɧɢɣ III ɭɪɨɜɧɹ ɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨɫɬɢ ɢ
ɨɩɨɪ ɜɨɡɞɭɲɧɵɯ ɥɢɧɢɣ ɷɥɟɤɬɪɨɩɟɪɟɞɚɱɢ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɨ ɨɬ ɢɯ ɭɪɨɜɧɹ ɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨɫɬɢ ɞɨɩɭɫɤɚ-
ɟɬɫɹ ɨɩɪɟɞɟɥɹɬɶ ɧɨɪɦɚɬɢɜɧɵɟ ɢ ɪɚɫɱɟɬɧɵɟ ɡɧɚɱɟɧɢɹ ɩɪɨɱɧɨɫɬɧɵɯ ɢ ɞɟɮɨɪɦɚɰɢɨɧɧɵɯ ɯɚɪɚɤ-
ɬɟɪɢɫɬɢɤ ɝɪɭɧɬɨɜ ɩɨ ɬɚɛɥɢɰɚɦ ɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɨɬ ɢɯ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤ.
S
Ɉɬɦɟɬɤɚ ɩɨɞɨɲ-
ɜɵ ɮɭɧɞɚɦɟɧɬɚ
ɇɚɝ
ɪɭ
ɡɤɚ
V
|1 ɦ
3
– ɨɛɴɟɦ
ɞɟɮɨɪɦɢɪɨɜɚɧ-
ɧɨɝɨ ɝɪɭɧɬɚ
Ɋ
S
S=kP
ɒɭɪɮ

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