Пески пылеватые: Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Песчаные грунты

Разное

Содержание

Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Песчаные грунты

Для выбора фундамента необходимо знать, что за грунты слагают основание участка, какая у них несущая способность и свойства – просадка, пучинистость, возможность плывуна под верхними слоями грунта. Все это и еще – все, что возможно, о грунтовой воде, ее высоте, агрессивности к бетону, напорная она или более выражена как фильтрационная, как меняется по сезонам. Для получения полной информации нужны исследование – геологические и гидрологические.

Механические свойства грунта верхнего слоя можно определить и своими руками, и хозяева участков отлично знают свои грунты. Способы определения свойств по морфологии образца грунта несложные.

Песчаные грунты, их состав и свойства

Пески – это мелкодисперсные грунты, состоящие главным образом из частиц размерами от 0,25 мм до 2 мм. Это наиболее часто встречающиеся пески на планете. Чтобы рассмотреть песчинки, микроскоп не нужен, и на первый взгляд, они все одинаковы. Но это не так, пески из различных мест и их свойства очень сильно отличаются. В пустынных песках, иногда на речном и морском берегу, песок состоит из окатанных, сглаженных и округлых частиц. Нередко встречаются практически идеальные «шары».

У подножий горных склонов песок будет совершенно другой – песчинки неокатанные, остроребристые, «колючие», с четкими очертаниями кристаллов. В песочке с пляжа вероятнее всего можно будет увидеть в микроскоп и слабоокатанные и кристаллические зерна.

Основной минерал в составе песков – кварц, материал исключительной твердости и прочности. Полевой шпат и слюда в составе песков имеет меньший процент. Состав песка обусловлен его образованием. Скальные грунты – граниты, гнейсы и др. выветриваются в результате многовековых колебаний температур, солнечной радиации, мороза, ветра, прорастания корней растений, воды и влаги и еще многих природных факторов.

Наиболее стойкий минерал – кварц, и в результате миллионов лет геологических процессов и выветривания кварц остается основным составом песков, но даже кварц разрушает всесильное время. Поверхность кварцевых песчинок покрывается слоем силикатов или глинистых минералов. При миграциях с дождями, ветрами, в реках и т.п, попадая на морское дно, песок за тысячи лет превращается в песчаник, затем опять выветривается, и процессы эти бесконечны.

К чему все эти сказки? Да просто к тому, что недостаточно определить свой грунт на своем участке – это песок. У песков очень большой диапазон свойств! И поведут себя пески различной крупности и рыхлости под фундаментами и в дренажных подушках очень по-разному.

Песок имеет особые свойства, невозможные для других грунтов. Форма и размеры песчинок при отсыпке слоев обуславливает их рыхлую, «воздушную» укладку. Плотным слой песка станет только если применить вибрационное воздействие и уплотнить его механически. Песчинки укладываются компактно, слой становится значительно тоньше – может «сесть» на четверть высоты и более и приобретает несущие качества.

Также можно уплотнить песок, пропуская через него воду. Песчинки мгновенно перераспределяются, «переориентируются» в водной массе и образуют плотный массив. Они упаковываются компактно и плотно, в результате активная пористость песка снижается. Это явление известно всем, кто ходил по пляжу, иногда по песочку возле прибоя можно бегать, как по асфальту.

Прием уплотнения песков способом пропускания через него воды в строительстве применяется редко. В некоторых случаях нормы прямо запрещают уплотнение проливкой, одна из причин – большое количество воды размывает нижележащие грунты, может нарушить их структуру на участке под будущей конструкцией, и в результате снизить их несущую способность. Еще у песка есть «неприятное» свойство, хорошо знакомое строителям, да и дачникам тоже – песок способен с водой просачиваться сквозь слои даже плотных глин и при этом утягивать часть глины с собой. Особенно этим отличаются речные пески. В конструкциях пирогов отсыпок, отмосток и пр. эти свойства песка и глин обязательно учитывают.

Слагать основание участка могут как плотные, так и рыхлые пески, и разница для выбора фундамента огромная. Зачастую для усиления оснований приходится применять меры – уплотнение не только механическое, но и различные виды цементаций, силикатизаций и многие другие. Притчи и выражения вида «построить домик на песке» относятся именно к рыхлым сухим песчаным грунтам. Строить на этих грунтах – рискованно.

Песчаные грунты разнообразны по составу, их свойства зависят от условий образования, климатических условий местности и от минералогического состава, от вида горных пород, которые в составе песка. Пески делят на следующие виды – гравелистый, крупный, средней крупности и мелкий, причем в одном отложении песок может быть всех видов сразу. Минералы, входящие в состав песка — до 70% кварца, до 8% полевых шпатов, до 3% кальцита, соли и железо. Чаще всего встречаются песок кварцевый и кварцево-полевошпатовый.

Классифицируют пески по ГОСТу, исходя из размера зерен и процента содержания частиц разного размера в массе пробы, то есть по гранулометрическому составу:

Пески гравелистые. По содержанию – более 25% частиц размером более 2мм
Пески крупные. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,5 мм
Пески средней крупности, или средние. По содержанию – более 50% частиц размером более 0,25 мм
Пески мелкие. По содержанию – более и равное 75 % по массе число частиц размером более 0,1 мм
Пески пылеватые. По содержанию – до 75% частиц более 0,1 мм

По плотности и несущей способности песчаные грунты подразделяют на пески плотной и средней плотности. Плотные пески, как правило, расположены глубже 1,5 м, и спрессовались под давлением от расположенных выше слоев грунта. Такие пески являются хорошим основанием для фундаментов.

Пески средней плотности – те, что находятся на глубине до 1,5 или отсыпаны и уплотнялись искусственно. Эти пески имеют несущую способность похуже, и подвержены значительной осадке под фундаментом.

Понятна взаимосвязь между плотностью и несущей способностью песчаных грунтов. Для гравелистых песков средней плотности предел нагрузки до 5 кгс/см2, у плотных – больше 6 кгс/см2. Средние пески плотные имеют предел несущей способности до 4-5 кгс/см2, среднеплотные – до 3-4 кгс/см2. Мелкие пылеватые пески в плотном состоянии максимально несут нагрузку в 3кгс/см2, при средней плотности – до 2кгс/см2. Водонасыщенные пески резко снижают свою несущую способность до 2 кгс/см2.

Эта особенность песчаных грунтов связана с их способностью резко терять прочность и переходить в «текучее» состояние при насыщении водой и вибрациях. На крайнем полюсе этого явления – зыбучие пески. Разжижение водонасыщенных песков связано с процессами разрушения их структуры при заводнении, а затем новом уплотнении и уменьшении прочности. Причем в текучее состояние переходят не только пески пылеватые, имеющие в составе тонкие глинистые частицы и коллоидные примеси, увеличивающие тиксотропию (разжижение при механическом воздействии). Неожиданно потерять прочность могут и слои чистых крупных песков.

Характеристики прочности связаны с другой характеристикой песка – пористостью. Пористость – это отношение воздушных пор в объеме грунта к его общему объему, и измеряется в процентах. У гранита и базальта пористость составляет десятые доли процента, у глин – до 80%. У песков пористость меньше, чем у глин – 30-38%, у крупных гравелистых песков до 50%, но пески в отличие от глин отлично пропускают воду, являются дренирующими грунтами. А глины, имея пористость от 35 до 80%, практически водонепроницаемые. Объяснение – в структуре грунтов. У песка поры крупные, до 0,01 мм, так как частицы песка имеют размеры от 0,1 до 2,5 мм, а глинистые грунты содержат тонкие частицы от 0,0001 до 0,005 мм и менее, и поэтому имеют тонкопористую структуру, где вода начинает испытывать силы капиллярного притяжения. Тонкие поры глин воду не пропускают и делают слой уплотненной глины отличным водоупором, несмотря на высокий процент пористости. Пески, особенно гравелистые, фильтруют воду с большой скоростью, это отлично видно при дожде, когда участок сложен крупными песками. Луж не будет даже после ливня.

Другое дело – если грунт сжать. Крупные поры песков разрушатся очень быстро, а тонкие поры глин могут сохраняться долгое время при нагружении грунта. Поры размером более 0,01 мм называют активными, а структуры грунтов оценивают еще одной важной характеристикой – активной пористостью.

На прочность слоя песчаного грунта в основании участка их пористость влияет в огромной степени, причем абсолютно по-разному на крупные и мелкие пылеватые пески. Вода уходит через поры крупных песков, а нагрузки воспринимает скелет грунта. Поэтому песок с низкой пористостью влагу держит плохо, и практически не подвержен морозному пучению. Чем меньше влажность песка и выше его плотность, тем больше несущая способность данного основания.

Самый лучший вид песчаного грунта для устройства фундамента – крупные и гравелистые пески. Фундамент можно выбирать практически любого типа, в зависимости от веса, архитектурного плана здания и нагрузок. Эти пески практически не насыщаются водой, а фильтруют ее без изменений своей структуры, и вода не может влиять на их плотность. Хороший дренаж – как следствие малая степень пучинистости, и в итоге — не будет подвижек грунта. Вследствие этого крупные и гравелистые пески отличаются наибольшей несущей способностью.

Мелкий и пылеватый песок отличаются тем, что воду не фильтруют, а впитывают и удерживают. Образуется, простыми словами, грязь, которая при замерзании значительно увеличивается в объеме, и происходит процесс под названием морозное пучение, способный вытолкнуть дом из земли, повредить дорожное покрытие и т. далее. Пылеватые пески – основание, склонное к сильному пучению, и этот фактор ограничивает выбор видов фундамента и требует расчета глубины заложения.

Фундаменты на гравелистых, крупных и средних песках можно устраивать ленточные или ленточно-столбчатые, заглубляя подошву на 30-70 см. Эти пески под действием нагрузок быстро уплотняются, мало промерзают, их поведение в основаниях довольно стабильно. В отличие от крупных, пылеватые мелкие пески зачастую испытывают просадку под фундаментами многие годы, отличаются невысокой прочностью и «держат», а не фильтруют воду. Если УГВ высокий, то фундамент на пылеватых песках следует закладывать ниже глубины промерзания грунта.

При необходимости строительства на мелких пылеватых песках необходимо особое внимание уделять связи их свойств с возможным высоким уровнем грунтовых вод. Одна из особенностей пылеватых песков с примесями глины – образовывать плывуны при насыщении водой. Если в основании участка мелкие и пылеватые пески, и близко есть (или был) водоем, болото или заболоченное место, исследование геологии участка – практичное решение.

О грунтах

Фундаменты являются важным конструктивным элементом для будущей постройки. Фундаменты зданий должны быть прочными, устойчивыми на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента, долговечные. Назначение здания, наличие в нем подвалов, глубина промерзания, уровень грунтовых вод — все это влияет на глубину заложения фундамента От этих факторов зависит долговечность будущего сооружения.

В процессе планирования будущей постройки и соответственно фундамента необходимо знать, какой грунт на предполагаемом месте постройки.

Скальные грунты

Скальные грунты представляют собой сцементированные и спаянные породы, залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя. Они характеризуются высоким пределом прочности при сжатии в водонасыщенном состоянии, а также — растворимостью и размягчаемостью в воде. Скальные грунты прочны, практически не сжимаются и не промерзают. По несущей способности являются хорошим основанием для фундаментов. Единственная сложность, с которой неизбежно столкнется владелец участка, это разработка скального грунта.

Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Пески

Пески представляют собой сыпучую смесь зерен кварца и других минералов, образовавшихся в результате выветривания горных пород с размерами частиц от 0,1 до 2 мм. Пески могут быть гравелистые, крупные, средней крупности и пылеватыё. Пески легко разрабатываются, хорошо пропускают воду, значительно уплотняются под нагрузкой. В своем большинстве пески, если они залегают слоем равномерной плотности и достаточной мощности, являются хорошей основой для строительства, особенно, если уровень грунтовых вод находится ниже уровня промерзания. Плотные пески слабо сжимаются довольно быстро. Поэтому осадка песчаных грунтов прекращается в довольно сжатые сроки. И чем крупнее песок, тем большую нагрузку он может воспринимать. Пылеватые пески с размером частиц от 0,005 до 0,05 мм плохо воспринимают нагрузку и не могут служить хорошим основанием фундаментов.

Песчаные грунты имеют свойство сильно уплотняться под нагрузкой — проседать. Эти грунты не задерживают воду и промерзают незначительно. Рекомендуется закладка фундамента на глубине от 40 до 70 см.

Глинистые грунты

Глинистые грунты в зависимости от их пластичности подразделяют на супеси, суглинки и глины.

Супеси — пески с примесью 5 — 10 % глины.

Суглинки — пески, содержащие 10 — 30 % глины. По своим свойствам они занимают промежуточное положение между глиной и песком

Глины — горные породы, состоящие из чрезвычайно мелких частиц (менее 0,005, мм), с небольшой примесью мелких песчаных частиц. Глинистые грунты способны сжиматься, размываться. При этом сжимаемость глины выше, чем у песков, а скорость уплотнения под нагрузкой меньше. Поэтому осадка зданий, фундаменты которых покоятся на глинистых грунтах, продолжается более длительное время, чем на песчаной почве. Глинистые грунты с песчаными прослойками легко разжижаются и поэтому обладают небольшой несущей способностью. Глина, слежавшаяся в течение многих лет, считается хорошим основанием для фундамента дома. Это правило справедливо с некоторыми оговорками. Дело в том, что глина в природном состоянии практически никогда не бывает сухой. Капиллярный эффект, присутствующий в грунтах с мелкой структурой, приводит к тому, что глина практически всегда находится во влажном состоянии. Но коварство глины заключается не в самой влажности, а в ее неоднородности. Сама по себе глина плохо пропускает воду, и влага проникает через различные примеси, находящиеся в грунте. Неоднородность влажности начинает проявляться при замерзании грунта. При отрицательных температурах глина примерзает к фундаменту и вспучивается, поднимая за собой фундамент. Но так как влажность глины различна, то вспучивается она в разных местах по-разному. В одном месте чуть-чуть, а в другом поднимается более сильно, что может привести к разрушению фундамента, и это следует учитывать при строительстве. Пучинистыми могут быть все виды глинистых грунтов, а также пылеватые и мелкие пески.

Глинистые грунты, образовавшиеся в начальной стадии своего формирования в виде структурных осадков в воде, при наличии микробиологических процессов называют ила-ми. Большей частью такие грунты располагаются в местах торфоразработок, болотистых и заболоченных местах.

При наличии лессовых и илистых грунтов необходимо принять меры к укреплению основания. Консистенцию глинистых грунтов можно визуально определить при их разработке лопатой.

Соответственно, если основание состоит из влажного мелкозернистого грунта (песка мелкого, пылеватого, супеси, суглинка или глины), то подошву фундамента нужно располагать не выше уровня промерзания грунта.

Глубина заложения фундамента под внутренние стены и столбы отапливаемых зданий принимается независимо от глубины промерзания грунта, ее назначают не менее 0,5 м.

Гранулометрический состав песков.

В составе инженерно-геологических изысканий проводят лабораторные исследования, по определению гранулометрического состава песчаных грунтов.

Образец песка, 100 грамм, просеивают через сита с отверстиями,-10 ;5; 2,5; 1,0; 0,5; 0,25;0,10 миллиметров, разделяя на фракции. Потом каждую фракцию отдельно взвешивают, и по процентному соотношению частиц, пески разделяют на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Также в определение физических характеристик песчаных грунтов входит определение влажности, удельного и объемного веса, и плотности.

гранулометрический состав песчаных грунтов

Определение крупности песков, очень важная задача для будущего строительства, так как от этого показателя зависит несущая способность грунтов основания. Чем крупнее состав фракций песчаных грунтов, тем больше его несущая способность.

Пылеватые и мелкие пески в насыщенные водой, при низкой плотности сложения — являются плывунами. Наличие таких грунтов в основании фундамента проектируемого сооружения, зачастую приводит к неравномерным осадкам здания или сооружения, возникновению и развитию трещин как в основании фундаментов, так и в стенах сооружения.

Поэтому изучение гранулометрического состава песчаных грунтов, очень важная задача для проектирования будущего строительства зданий и сооружений.

Так же песок используется как строительный материал, для строительства насыпей железных и автомобильных дорог, входит в состав цемента, бетона, является основой для производства стекла и стеклянных изделий. Цели его использования различны, но для всех них необходимы точные значения гранулометрического состава.

Гранулометрический (зерновой, механический) состав песков — процентное, весовое содержание в породе различных по величине фракций — это совокупность одинаковых зерен и частиц

Для определения гранулометрического состава осадочных пород чаще всего применяют следующую классификацию обломков (размер обломков в мм): валуны крупные > 500, средние 500 — 250, мелкие 250 — 100; галька (щебень) крупная 100 — 50, средняя 50 — 25, мелкая 25 — 10; гравий крупный 10 — 5, мелкий 5 — 2; песок очень крупный 2 — 1, крупный 1 — 0,5, средний 0,5 — 0,25, мелкий 0,25 — 0,10, тонкозернистый 0,10 — 0,05, пыль 0,05 — 0,005; глина <0,005.

Гранулометрический (механический) анализ — определение размеров и количественного соотношения частиц, слагающих рыхлую горную породу. Самым простым видом гранулометрический анализ является так называемый ситовый анализ. Разделение на фракции частиц породы, которые не проходят через сита с отверстиями 0,25 мм, производят методом отмучивания. Для гранулометрического анализа глинистых грунтов применяют ареометрический метод.

По гранулометрическому составу крупнообломочные грунты и пески подразделяют согласно таблице

Разновидность грунтов	Размер зерен, частиц d, мм	Содержание зерен, частиц,% по массе
Крупнообломочные:
валунный (при преобладание окатанных частиц — глыбовый)	св. 200	св.50
галечниковый (при не окатанных гранях — щебенистый)	>10	>50
гравийный (при не окатанных гранях — дресвяный)	>2	>50
Пески:
гравелистый	>2	>25
крупный	>0,50	>0,50
средней крупности	>0,25	>0,50
мелкий	>0,10	75 и св.
пылеватый	>0,10	менее 75

При наличии в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40% или глинистого заполнителя более 30% от общей массы воздушно-сухого грунта в наименовании крупнообломочного грунта добавляется наименование вида заполнителя и указывается характеристика его состояния. Вид заполнителя устанавливается после удаления из крупнообломочного грунта частиц крупнее 2 мм.

По степени неоднородности гранулометрического состава С_u, крупнообломочные грунты и пески подразделяют на:

однородный грунт С_u <= 3; неоднородный грунт С_u > 3.

как правильно выбрать тип фундамента, чтобы он идеально подходил к грунту — ТЕХНОНИКОЛЬ

При укладке фундамента важно следить не только за перевязкой арматуры, обустройством опалубки и другими техническими деталями процесса. Огромное значение имеет и грунт, на котором будет стоять дом. Во многом именно от него зависит, насколько долговечной и прочной окажется вся постройка.

Специально, чтобы вам было проще разобраться, мы подготовили простую и понятную статью-гайд, в которой разберем:

какие бывают грунты и в чем их особенности;
как на выбор фундамента влияют грунтовые воды;
чем опасен мерзлый грунт;
какой вид фундамента лучше выбрать для каждой разновидности грунта.

Виды грунтов

Для начала разберемся, какие грунты в принципе существуют, потому что многие непрофессионалы не видят между ними особой разницы. А она есть и довольно существенная. Грунты, применяемые в качестве основания, бывают скальные и нескальные/дисперсные (пески, глины, суглинки, супеси, илы, торфы).

Скальные грунты – наиболее надёжные. Они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Залегают в виде сплошного массива.

Типов нескальных грунтов очень много. Мы расскажем только о наиболее базовых разновидностях.

Крупные и средние пески (или как их еще называют дисперсные несвязанные) — сыпучие в сухом состоянии и непластичные во влажном. Одна из главных особенностей в том, что они фильтруют воду и не способны ее капиллярно поднимать. Кроме того, песчаные грунты уплотняются и проседают под сильной нагрузкой.

Глины, суглинки, илы, торфы, пылеватые пески (дисперсные связанные), наоборот, пластичны во влажном состоянии. Они могут сжиматься и размываться, а также капиллярно поднимать воду.

Капиллярная вода – это вода, которая удерживается в грунте адгезионными или капиллярными силами и постоянно присутствует, независимо от наличия или отсутствия горизонта подземных вод или осадков.

Капиллярное поднятие воды – эффект, при котором грунтовая вода поднимается по пустотам капиллярного размера. Происходит это под действием сил поверхностного натяжения.

Влияние подземных вод на прочность фундамента

Уровень подземных вод – это уровень, ниже которого грунт насыщен водой. Это очень важный параметр при выборе типа фундамента и системы гидроизоляции. Дело в том, что он подвержен сезонным изменениям и сильно влияет на поведение некоторых видов грунта. Например, как мы упоминали выше, глинистые грунты намного пластичнее именно во влажном состоянии.

Если не учитывать этот параметр, в итоге подобная халатность может привести к плохим последствиям. Например, по фундаменту или даже по всему зданию пойдут трещины.

Воздействие морозного пучения на фундамент

Сезонные колебания температур – еще один важный фактор, о котором не стоит забывать. Ведь при замерзании насыщенная водой масса грунта значительно увеличивается в объеме, начинает давить на заглубленные конструкции и выталкивать их из земли.

Это явление называют морозным пучением – при промерзании происходит увеличение объёма и деформация дисперсных грунтов, а в итоге образуются выпуклые формы на их поверхности.

Все дисперсные связанные грунты («глины» в нашей классификации) относятся к пучинистым грунтам.

Но само морозное пучение – это еще не главная проблема. Вспучивание грунта никогда не бывает равномерным: в некоторых местах он поднимается выше, чем в других. Из-за этого весь фундамент дома может перекосить, в результате чего на нем самом и на фасаде появятся трещины.

Чтобы избежать подобных неприятностей, нужно изначально определить глубину промерзания грунта и заложить фундамент ниже нее. Благодаря этому, даже если вы строите на насыщенном водой грунте, дом без проблем простоит долгие годы.

Виды фундаментов и категории грунтов, для которых они лучше всего подходят

Столбчатый фундамент

Один из самых доступных и простых в создании фундаментов. Как правило, его используют на грунтах, которые не подвержены морозному пучению и сдвигам.

Ленточный фундамент

Заглубленный ленточный фундамент обладает большей несущей способностью, чем столбчатый. Как правило, специалисты не рекомендуют использовать такой фундамент на грунтах подверженных морозному пучению.

Плитный фундамент

Такой вид считается самым надежным и способным выдержать высокие нагрузки. Его можно использовать на любых грунтах, даже на самых слабых и подверженных морозному пучению.

Свайный фундамент

Данный вид фундамента применяют на слабых и подвижных грунтах, прорезая поверхностные слабые грунты и передавая действующие нагрузки на нижележащие более прочные слои.

А с какими трудностями при постройке фундамента на сложных почвах сталкивались вы? Поделитесь своим опытом в комментариях.

автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Применение мелких и пылеватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна

Автореферат диссертации по теме «Применение мелких и пылеватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна»

СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

На правах рукописи

ТЮТРИН Владимир Анатольевич

УДК 625.12

ПРИМЕНЕНИЕ МЕЛКИХ И ПЫЛЕВАТЫХ ПЕСКОВ В ПРОТИВОПУЧИННЫХ И ЗАЩИТНЫХ СЛОЯХ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Специальность 05.22.06 — Железнодорожный путь

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук

Новосибирск 1994

Работа выполнена в Сибирской государственной академии путей сообщения.

Научный руководитель Доктор технических наук, профессор Карпущенко Н.И.

Консультант Кандидат технических наук, доцент Бредюк Г.П.

Официальные оппоненты Доктор технических наук, профессор Исаенко Э.П. Кандидат технических наук, доцент Копейкин В.П.

на заседании специализированного совета К-114.02.02. Сибирской государственной академии путей сообщения по адресу: 630023, Новосибирск, уд. Дуси Ковальчук, 191.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан » с1994 г.

Ведущее предприятие: Сибгипротранс

Защита состоится

Ученый секретарь специализированного совета

ДРЦент В. А. ГРИЩЕНКО

— 1 -

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Использование природных богатств районов Западной Сибири с суровым климатом, связанное с расширением зон добычи нефти и газа, развитием перерабатывающих предприятий, невозможно без железнодорожного транспорта. Однако строительство и эксплуатация железнодорожных линий в этих районах имеет свою специфику, которая наиболее явно отражается на земляном полотне, вызывая его деформации, особенно мерзлотные (пучины, весенние просадки пути и другие).

Эти деформации вызывают необходимость ограничивать скорость движения поездов, что приводит к снижению пропускной способности железных дорог, увеличению эксплуатационных расходов. Ликвидация деформаций в условиях движения поездов весьма сложна и трудоемка.

Действующие в настоящее время нормы СН 449-72 предусматривают для предотвращения пучинных деформаций пути в случае использования влажных глинистых грунтов в насыпях устраивать подушки из дренирующих грунтов, а в выемках производить замену их дренирующим, причем коэффициент фильтрации дренирующих грунтов должен быть в этом случае не менее 1 м/сут. Мелкие и пылеватые пески часто не удовлетворяют этим требованиям.

В тех же целях, а также для усиления основной площадки земляного полотна из глинистых грунтов согласно ВСН 205-87 предусмотрена укладка геотекстиля с устройством под ним защитного слоя из крупнообломочных и песчаных грунтов, исключая пылеватые пески. Технические указания ЦП 4369 рекомендуют на эксплуатируемой железной дороге для противопучинных подушек использовать асбестовые отходы, шлаки, пески. При этом пылеватые пески исключаются.

В «Альбоме типовых поперечных профилей» для устройства подушки в выемках допускается использовать пески с содержанием фракций крупнее 0,1 мм более 90 Z, что исключает применение пылеватого песка и части мелкого.

Однако отсутствие крупнообломочных материалов и кондиционных песков характерно для районов Западно — Сибирской низменности и других. В связи с этим возникла проблема использования для ограничения мерзлотных деформаций в земляном полотне местных мелких и пылеватых песков.

Цель и задачи работы. Целью настоящей работы являлось исследование возможности применения местных мелких и пы-

леватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна, сооружаемого в районах избыточного увлажнения и сурового климата.

Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи.

1. Проанализировать материалы по опыту использования мелких и пылевагых песков в земляном полотне железных и автомобильных дорог в суровых климатических условиях. Выявить эффективность применения этих песков на действующей железнодорожной линии Тюмень — Сургут проведением натурных наблюдений в течение четырех сезонов промерзания — оттаивания (с помощью нивелировки, бурения скважин и др.).

2. Оценить несущую способность мелких и пьшеватых песков в основной площадке земляного полотна, исходя из их физико — технических свойств и величин поездной нагрузки.

3. Выполнить испытания образцов грунта из мелких и пылеватых песков в холодильной камере с целью выявления процессов, происходящих в них при промерзании. Для сравнения исследовать также глинистый грунт.

4. Разработать алгоритм и программу расчета глубины промерзания земляного полотна при многослойном сложении грунтов и различных климатических условиях с целью расчета глубины промерзания и толщины противопучинных подушек на линии Тюмень — Сургут.

5. Исследовать влияние щебеночного и асбестового балласта и геотекстильной прослойки на криогенные процессы в земляном полотне из мелких и пылеватых песков.

6. Дать статистическую оценку связи балльной оценки состояния пути и величины пучения земляного полотна в зимнее время.

Объекты исследований. Наблюдения проводились на четырех опытных участках Свердловской железной дороги на трассе линии Тюмень — Сургут. Мелкий и пылеватый песок исследовался также лабораторными методами-. Использовались материалы дистанции пути, Сибгипротранса и СибЦНИИСа.

Методы исследований. Поставленные задачи решались теоретическими методами с применением основных положений механики грунтов, инженерной геологии мерзлотоведения и экспериментальными с проведением лабораторных исследований и натурных наблюдений и обработкой результатов методами математической статистики.

Научная новизна работы.

1. Обоснована возможность применения мелких и пылева-тых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна. Действующие в настоящее время нормативы не предусматривают использования пылеватых и части мелких песков для указанных целей.

2. Лабораторными исследованиями и натурными наблюдениями определены особенности криогенных процессов в мелких и пылеватых песках. Выявлена критическая влажность начала пучения и несущая способность этих песков в основной площадке. Разработаны рекомендации по их использованию в противопучинных и защитных слоях земляного полотна.

3. Выявлено влияние материала балластного слоя и подстилающего грунта на глубину промерзания. Разработаны рекомендации по расчету противопучинных устройств на основе статистических экспериментов по оценке величины пучения.

Достоверность научных положений диссертации подтверждается данными экспериментальных работ, выполненных автором, материалами других исследователей и опытом эксплуатации существующих железнодорожных линии.

Практическая ценность работы заключается в обосновании мер повышения стабильности земляного полотна железных дорог в районах с суровым климатом и сложными инженерно — геологическими условиями.

Разработана программа расчета ‘ глубины промерзания грунтов для ЭВМ, использование которой позволило обосновать толщины противопучинных подушек из мелких и пылеватых песков на линии Тюмень — Сургут.

Дана статистическая оценка связи балльной оценки состояния пути и пучения земляного полотна в зимнее время.

Оценено влияние щебеночного, асбестового балласта и геотекстиля на протекание процессов промерзания.

Технико-экономическая целесообразность. Применение местных мелких и пылеватых песков для создания противо-деформационных конструкций земляного полотна позволяет значительно удешевить строительство (использование асбестовых отходов связано с большими транспортными расходами и затратами на приобретение), так как в стоимости новой желелезнодорожной линии доля земляного полотна составляет 30 — 40 и более процентов.

Внедрение результатов исследований. Результаты исследований использованы при разработке проекта строительства второго пути железнодорожной линии Тюмень — Сургут.

Апробация работы. Основное содержание работы, а также

ее отдельные положения докладывались на научно — технических конференциях 13 апреля 1990 г. в ЛИИЖТе, 27 февраля 1992 г. и 27 ноября 1992 г. в СибГАПС, на заседаниях кафедры «Путь и путевое хозяйство» СибГАПС в 1993 г., а также использовались в дипломном проектировании студентов факультета «Строительство железных дорог» СибГАПС.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 статей и выполнено 2 научно — технических отчета.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературных источников (103 наименования) и приложений. Основной текст содержит 116 машинописных страниц, 14 рисунков, 52 страницы занимают приложения.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Посвящена анализу состояния вопроса по использованию в земляном полотне мелких и пылеватых песков в условиях сурового климата.

Исследования последних десятилетий отечественных ученых (работы Цытовича H.A., Гольдштейна М.Н., Пузакова H.A., Ередюка Г.П., Орлова В.О., Пускова В.И.), а также зарубежных (Тебера, Бескова, Юмикиса и других) показывают, что основным процессом в промерзающих грунтах является перераспределение в них влаги вследствие миграции воды при промерзании с последующим льдовыделением. Причем отличительной чертой пучинистых грунтов является миграция воды к фронту промерзания, сопутствующая образованию ледяных прослоек в виде сегрегационного льда.

С целью прогнозирования возможного пучинообразования в различных инженерно — геологических условиях в зависимости от состава, плотности и влажности грунтов пользуются показателем интенсивности пучения f, в долях единицы или процентах: Д hn

f =- , (1)

Д hg-

где Д hn — величина пучения слоя грунта; Д he — толщина слоя грунта.

Численные значения величин Д hn и Д he определяют в полевых условиях с помощью пучиномеров, нивелировки или путем моделирования в лаборатории. По интенсивности пучения построены различные классификации грунтов по степени морозного пучения.

Приведенные в нормативных документах и ряде литературных источников высокие значения интенсивности пучения мелких и ссобенно пылеватых песков не позволяют использовать их в противопучинных и защитных слоях земляного полотна железных дорог.

Однако некоторые специалисты (Бредюк Г.П., Мурованный H.H. и ряд других) отмечают, что в условиях земляного полотна эти пески, как правило, не пучатся при промерзании.

По лабораторным опытам пучинистости мелких и пылеватых песков, выполненных ранее в СибЦНИИСе и СибГАПС, замечено, что мелкие и пылеватые пески становятся пучинис-тыми только при практически полном насыщении их водой, при влажности до 14 % они фактически не пучатся. Существенного влияния их плотности на пучение не обнаружено.

Коэффициент фильтрации мелких и пылеватых песков снижается с увеличением плотности и при ее значении, близком к максимальному (по методу стандартного уплотнения) может составлять у мелких песков менее 1 м/сут, у пылеватых менее 0,5 м/сут. По существующим нормативным требованиям это исключает их использование в противопучинных и защитных слоях.

Специалистами Сибгипротранса было осуществлено проектирование земляного полотна на линии Тюмень — Сургут с использованием в противопучинных конструкциях мелких песков. Данное решение носило вынужденный характер, так как более высококачественные грунты здесь отсутствовали. В процессе строительства, однако, выяснилось, что мелкие и пылеватые пески в карьерах трудно разделимы. Поэтому при сооружении земляного полотна были использованы как мелкие, так и пылеватые пески. В большинстве случаев в конструкциях земляного полотна оказались пылеватые пески, хотя это и не предусматривалось проектными решениями.

Наряду с положительным опытом применения мелких и пылеватых песков в насыпях и противопучинных слоях земляного полотна на линии Тюмень — Сургут имеется ряд участков, где земляное полотно недостаточно пучиноустойчиво. Это обьясняется тем, что проектирование величины замены глинистых грунтов местными песками при строительстве противодеформационных конструкций осуществлялось по существующим в то время нормам, исходя из глубины промерзания в районе Тюмени, равной 2 м, принятой одинаковой для всей линии.

Толщина противопучинной подушки из местных песков бы-

ла запроектирована равной 1 м и 0,55 м с учетом показателя текучести глинистых грунтов земляного полотна.

Глава 2. Рассмотрены теоретические основы применения мелких и пылеватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна.

Во многих странах (США, Норвегия и др.) критерий пу-чиноопасности грунта вычисляется на основе гранулометрического состава, так как давно замечено, чем дисперснее грунт, тем больше интенсивность возможного пучения.

В этом смысле представляет интерес разработанная В.О. Орловым оценка пучинистости грунтов по критерию дисперсности. Используя данные Сибгипротранса по массовым определениям характеристик грунтов в карьерах, этот критерий был рассчитан применительно к мелким и пылеватым пескам линии Тюмень — Сургут. Оказалось, что местные мелкие пески должны считаться слабопучинистыми, а пылеватые среднепучинистыми грунтами. Однако критерий дисперсности Орлова В.О. не связывает интенсивность пучения грунта с его влажностью. В то же время известно, что влажность играет важнейшую роль в пучении грунтов и формировании криогенной текстуры.

Поэтому были выполнены расчеты по формуле, в основе которой лежит предпосылка о том, что величина пучения обусловлена превышением обьема конституционного льда по сравнению с объемом пор грунта, с учетом незамерзающей воды, при конкретных условиях процесса охлаждения данного грунта. Приняв в этой формуле пучение равным нулю, после несложных преобразований получим:

1,09 • (№Ср — Инз) » (Мза! — МНз) = 0 , (2)

где №нз> WSat ~ соответственно влажность грунта, незамерзшая вода, полная влагоемкость.

Вычисления по формуле (2) применительно к мелким и — пылеватым пескам показали, что при влажности их до 17 % пучения теоретически еще не должно происходить. К недостаткам данной методики может быть отнесен неучет гран-состава и игнорирование миграции влаги.

Физико — механические свойства мелких и пылеватых песков Западно — Сибирской низменности исследовались Сибгипротрансом, СибЦНИИСом. Л-е-д-Сг+Б) ч /

где х — длительность процесса промерзания; С — количество теплоты льдообразования в грунте; X — коэффициент теплопроводности мерзлого грунта; ц — тепловой поток к границе промерзания из нижележащих талых слоев грунта; Б — толщина слоя грунта, эквивалентная по термическому сопротивлению теплоизоляции на поверхности; г — глубина промерзания; 8 — разность средней температуры воздуха за зимний сезон и температуры промерзания грунта.

Глубина промерзания в формуле (3) представлена неявно поэтому для проведения массовых расчетов была составлена программа для персонального компьютера.

Расчеты программе произведены применительно к железнодорожной линии Тюмень — Сургут, при этом учитывались характеристики материала балластной призмы и подстилающих грунтов. В итоге получены глубины промерзания для характерных пунктов на протяжении всей трассы (рис. 1).

Вычисления показали, что от Тюмени до Сургута глубина промерзания от верха балластной призмы возрастает приблизительно с 2 м до 2,8 м, что связано с изменением, главны}-! образом, климатических условий.

Как отмечалось, при проектировании Сибгипротрансом противопучинных устройств для всей линии Тюмень — Сургут была принята глубина промерзания, равная 2 м, заниженная в районе Сургута на 0,8 м, а в промежуточных точках несколько меньше.

Проводилась также сравнительная оценка различия глубины промерзания при подстилании балластной призмы суглинком, мелким и пылеватым песком, в результате выявлено некоторое возрастание ее абсолютного значения (5 у песка по сравнению с суглинком.

В некоторых нормативных источниках глубина промерзания грунтов под основной площадкой рассчитывается без учета материала балластной призмы (асбеста, щебня). Как

— — щебень — 0,5 м, песок;

—■■—■■ — асбест — 0,5 м, песок; — • — — асбест — 0,5 м, суглинок.

Рис. 1. Глубина промерзания г грунтов земляного полотна

показали результаты расчетов, это может привести к ошибке до 20 X. Очевидно, что учет материала балластной призмы при расчетах глубины промерзания необходим.

Глава 3. Включает результаты лабораторных опытов по промораживанию образцов грунта из мелких и пылеватых песков и суглинка, натурные наблюдения на четырех опытных участках линии Тюмень — Сургут.

Анализ процессов влагопереноса и пучения в промерзающем грунте показывает, что криогенные деформации грунта при его замерзании в основном связаны с наличием в нем воды и ее состоянием.

Как уже отмечалось, отличительной чертой пучинистых грунтов является миграция воды к фронту промерзания, приводящая к образованию сегрегационного льда. В то же время при промерзании не подверженных пучению грунтов миграция влаги практически отсутствует. В них образуется лед — цемент (контактный или пленочный), не нарушающий характера положения частиц грунта до его промерзания.

Различают два случая безнапорной миграции влаги:

1) в условиях «закрытой системы», когда общее количество влаги в исследуемом объеме не изменяется;

2) в условиях «открытой системы», когда в процессе промерзания количество влаги непостоянно за счет взаимо-

— 9 -

действия с окружающей средой. В результате были получены апроксимирующие прямолинейные зависимости интенсивности пучения грунтов от их влажности. Для сравнения испытывался также суглинок.

Следует отметить, что заметная интенсивность пучения при испытании мелкого песка (по закрытой схеме) появляется у образцов с влажностью 17 и более процентов. При испытании по открытой схеме интенсивность пучения несколько возрастает. Исследования пылеватого песка показали (рис. 2), что влажность порога пучения у них составляет 15 %, а переход в слабопучинистую категорию происходит при 18 % влажности (плотность сложения грунта 1,5 — 1,7 т/м3). Такая влажность близка к полной влагоемкос-ти. По открытой схеме интенсивность пучения у них значительно выше.

Г.Х 2,0

1.5

1,0

0,5

0,0

О 10 20 30

—пылеватый песок;—мелкий песок; |1 — влажность (средняя) мелкого песка в земляном полотне;12 -влажность (средняя) пылеватого песка в земляном полотне.

{

/ У

и {2 / ^ у

Рис. 2. Зависимость интенсивности пучения Г песка

от влажности «

— 10 -

Таким образом, можно заключить, что неводонасыщенные мелкие и пылеватые пески пучению практически не подвержены. В то же время при подтоке воды снизу интенсивность пучения этих песков может составлять 2 % и более.

Характерно, что в песчаных грунтах наблюдается образование льда — цемента, в то время как криогенная текстура глинистого грунта включает в себя сегрегационный лед. Следовательно, генезис конституционного льда различен.

Следует заметить, что при испытанияхшюткрытой схеме влажность образцов увеличивается, особенно их нижних слоев, не только за счет криогенных процессов, но и за счет капиллярного поднятия. Последнее в мелких и пылева-тых песках доминирует, так как при испытаниях по закрытой схеме миграции влаги практически не обнаружено.

Испытанию подвергались также образцы с геотекстильной прослойкой (ватин) и без нее. В обоих случаях получены идентичные результаты по интенсивности пучения.

Натурные наблюдения на опытных участках проводились в 1988 — 1992 гг. Участки представляют собой железнодорожный путь линии Тюмень — Сургут с различным инженерно -геологическим строением земляного полотна и его основания.

Данная дорога, как известно, расположена в Западно -Сибирской низменности, характеризующейся своеобразием, различием и сложностью физико — геологических, геологических и резкоконтинентальных климатических условий. Не давая развернутой характеристики этих условий, отметим, что в своей совокупности они неблагоприятны для сооружения и эксплуатации земляного полотна.

Линия проходит по районам избыточного и весьма избыточного увлажнения, где количество атмосферных осадков превышает их испарение и поверхностный сток. Такие условия способствуют переувлажнению грунтов, формированию верховодки и болот.

При натурных наблюдениях на опытных участках ставились следующие задачи.

1. Выявить качественные и количественные показатели морозного пучения грунтов земляного полотна, установить причины значительных морозных деформаций.

2. Исследовать в конкретных условиях линии Тюмень -Сургут предзимнюю влажность по глубине грунтов земляного полотна.

3. Проанализировать по результатам наблюдений эффективность конструкций противопучинных устройств.

— 11 -

4. Собрать материал по оценке пучиноустойчивости и эксплуатационной надежности земляного полотна рассматриваемого участка пути для разработки рекомендаций по мерам предупреждения образования пучин.

5. Оценить возможные морозные деформации на строящемся втором пути.

В годичный цикл наблюдений входили работы по выявлению вертикальных деформаций земляного полотна, балластного слоя и песчаной противопучинной подушки, вызываемых их промерзанием и морозным пучением. Для этого осуществлялись нивелировки фиксированных точек обеих рельсовых нитей и марок в границах закрепленного участка. Первая нивелировка проводилась в осений период до начала промерзания балластной призмы, но после предзимних работ по выправке пути на пучинных участках по головкам обеих рельсовых нитей через каждые 5м, а также контрольным маркам и пучиномерам. Вторая нивелировка производилась в зимнее время, когда глубина промерзания грунта еще не достигла своего максимума, с целью выявления динамики пучения грунта. Время третьей нивелировки — конец зимнего сезона, в период между сходом снега с балластной призмы и началом ее оттаивания. Это время наибольшего промерзания грунта, а значит, и максимальной величины пучения. С целью выявления предзимней влажности, глубины промерзания, геологического строения были пробурены скважины.

По результатам проведенных наблюдений, геодезических и геологических работ получен следующий материал.

1. Продольные профили рельсовых нитей на участках, совмещенные с инженерно — геологическими данными.

2. Эпюры изменения влажности грунтов по глубине на основании бурения.

3. Данные о деформациях марок, установленных в балластном слое из асбестовых отходов.

4. Выявлены по наблюдениям глубина и динамика промерзания грунтов.

Получены также данные по величинам пучения слоев различных грунтов с помощью пучиномеров конструкции автора, установленных в теле земляного полотна.

В результате исследований и обработки собранного материала установлено следующее.

1. Асбестовая балластная призма не подвержена морозным деформациям.

2. Характер морозного пучения рельсовых нитей в основном из года в год повторяется, что связано с характе-

— 12 -

ристиками и пучением подстилающих балластный слой грунтов.

3. Подтверждена ранее установленная Бредюком Г.П. зависимость возрастания неравномерности пучения с ростом его величины.

4. Наибольшее пучение (до 80 мм) наблюдается на участках, где в зоне промерзания залегают суглинки тяжелые, имеющие текучепластичную консистенцию ввиду близкого расположения грунтовых вод. Непостоянная толщина песчаной подушки на участке (0,4 — 1,2 м) отражается на значительной неравномерности пучения пути, так как мощность промерзающего слоя подстилающего глинистого грунта оказывается резко неодинаковой.

5. Мелкие и пылеватые пески в противопучинных конструкциях земляного полотна при промерзании не пучились.

6. Наблюдения с помощью пучиномеров показали отсутствие пучения у пылеватого песка в отличие от суглинка, который пучился с интенсивностью 6 7с и более.

7. Анализом образцов на влажность при бурении на железнодорожной линии Тюмень — Сургут в разные периоды года выявлено, что влажность пылеватого песка в земляном полотне и противопучинных конструкциях составляет приблизительно 11 X (см. таблицу), в то время как порог начала пучения, по лабораторным данным, равняется 15 X и порог перехода в слабопучинистую категорию 18 X.

Средние значения влажности песчаных грунтов по данным Сибгипротранса, СибДНШСа, СибГАПС

Грунт В карьерах В земляном полотне

Песок мелкий Песок пылеватый 10,2%(8,0Х-13,0Х) 12,2%(8,87.-16,67.) 8,6% (7,0£-12,07.) 10,87.(8,27.-13,07.)

Глава 4. — В данной главе анализируется статистический материал, полученный с помощью натурных наблюдений и обобщением материалов дистанций пути.

Как известно, положение рельсо — шпальной решетки существующего железнодорожного пути с течением времени изменяется под воздействием различных факторов (климатических условий, состояния шпал, балласта, скреплений, земляного полотна, пропущенного тоннажа и др.). Невозможность их точного учета обусловливает необходимость вероятностного подхода к оценке состояния рельсовой ко-

— 13 -

леи. Отклонения от норм содержания пути рассматриваются как случайные величины с соответствующим законом распределения.

Обобщение полученных данных позволяет сделать вывод о возрастании среднего квадратического отклонения величины пучения при увеличении ее абсолютного значения на исследуемых участках.

Очевидно, что рассчитываемая величина пучения при проектировании новых линий должна быть значительно меньше допустимой в характерный год в зависимости от категории дороги.

Натурные данные нивелировок показали, что средняя величина неравномерности пучения пути с увеличением толщины пылеватого песка под балластом (при постоянной толщине асбестового балласта) уменьшается, также уменьшается разброс этой величины вокруг своего среднего. На участках пути, где общая толщина балласта и песчаного грунта под ним перекрывает глубину промерзания, пучение рельсовых нитей практически отсутствует.

Пучинные деформации пути, возникающие в зимнее время, дестабилизируют положение рельсо — шпальной решетки. Ремонтные бригады исправляют пучинные деформации, однако в случае их массовости это не всегда удается, что приводит к нарушению плавности движения поездов, фиксируемому при проходах путеизмерительного вагона. Логично поэтому ожидать на пучиноопасных участках пути повышенной балльной оценки в период роста и спада пучин.

На протяжении участка железнодорожной линии Тюмень -Тобольск, где условия сооружения земляного полотна затруднены наличием множества болот и подтопляемых мест, широко применялись мелкие и пылеватые пески. Это позволило обеспечить стабильность земляного полотна в течение круглого года, и путь здесь содержится, по показаниям вагона — путеизмерителя, в отличном и хорошем состоянии.

В то же время участок Демянской дистанции пути, проходящий в основном по Тобольскому материку, сложенному глинистыми грунтами, имел значительное количество пучин. Характерно, что на данном участке отмечалось повышение среднекилометровой балльной оценки за зимне — весенние месяцы по сравнению с летне — осенними (приблизительно в 2 раза). Это свидетельствует о широком распространении пучинных деформаций пути на участках залегания глинистых грунтов и недостаточной мощности противопучинных конструкций.

После проведения капитального ремонта пути балльная

— 14 -

оценка снизилась, что явилось следствием не только повышения надежности рельсо — шпальной решетки, но и уменьшения толщины пучинообразующего слоя грунта основания из — за увеличения мощности асбестового балласта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена актуальным проблемам использования местных мелких и пылеватых песков в проти-вопучинных и защитных слоях земляного полотна, сооружаемого в районах избыточного увлажнения и сурового климата, а также вопросам, связанным с их применением и влиянием на действующую железнодорожную линию.

В работе выполнено следующее.

1. Обоснована возможность применения мелких и пылеватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна в районах с суровым климатом. Действующие в настоящее время нормативные документы не предусматривают использование пылеватых и части мелких песков для этих целей.

2. Лабораторными исследованиями и натурными наблюдениями определены особенности промерзания и пучения мелких и пылеватых песков. Критическая влажность начала пучения их (с интенсивностью в II) составляет 17..23%. Такая влажность не характерна для данных грунтов в земляном полотне, это дает основание утверждать, что пучение у них отсутствует.

Несущая способность основной площадки из мелких и пылеватых песков обеспечивается не только для действующей, но и для перспективной поездной нагрузки.

4. Разработана программа расчета глубины промерзания грунтов для ЭВМ, использование которой позволило обосновать толщины противопучинных подушек из мелких и пылеватых песков на линии Тюмень — Сургут.

По результатам выполненных исследований использования мелких и пылеватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна и материалам наблюдений на железнодорожной линии Тюмень — Сургут можно сделать следующие выводы.

1. Конструкции земляного полотна, сооружаемые по про-

— 15 -

екту Сибгипротранса с использованием местных мелких песков, позволили на ряде участков свести к минимуму пучинные деформации.

На практике создание противопучинных слоев земляного полотна реализовано с применением не только мелких, но и пылеватых песков, так как в карьерах они трудно разделимы.

Широкое применение мелких и пылеватых песков в насыпях и противопучинных слоях принесло ощутимый положительный эффект.

2. Наряду с положительным опытом применения мелких и пылеватых песков в конструкциях земляного полотна имеется ряд участков, где земляное полотно недостаточно пучи-ноустойчиво.<0,26), где замена согласно нормативам не предусматривалась, а также во влажных глинистых грунтах, где замена грунта на мелкий и пылеватый песок составила 0,65 — 1,0 м;

— низкие насыпи и нулевые места на пучинистых грунтах с пучинозащитным слоем из мелких и пылеватых песков толщиной 0,65 — 1,0 м (по проекту), реализованные с плохой планировкой глинистого основания;

— низкие насыпи из глинистых грунтов.

4. Применение геотекстильного покрытия (типа ватин) на втором строящемся пути не дало ощутимого эффекта в предотвращении пучения.

Анализируя полученный экспериментальный материал, а также литературные источники по данной проблеме, можно рекомендовать следующее:

1. Кроме рекомендованных в существующих нормах грунтов и материалов для противопучинных устройств следует

— 16 -

применять также местные мелкие и пылеватые пески.

2. Глубину промерзания необходимо определять для каждого пункта трассы с известными климатическими характеристиками. Между этими пунктами глубина промерзания может быть найдена путем интерполяции. Расчеты возможны без учета мигрирующей влаги к зоне промерзания, так как в асбестовом и щебеночном балластах, а также в песчаной подушке миграции практически не происходит (или она незначительна) и расчет будет достаточно точным, чего нельзя сказать в случае глинистых грунтов, в которых миграция влаги в период промерзания имеет существенное значение.

3. В районах сурового климата с избыточным увлажнением местности для балластировки пути целесообрзно применять асбестовые отходы, так как при этом достигается уменьшение глубины промерзания (по сравнению с щебнем) и защита подстилающих грунтов от атмосферных осадков (по литературным источникам влажность понижается на 2-4 %).

4. Применение в защитных конструкциях нетканых материалов в связи с их многообразием и непостоянством свойств в процессе эксплуатации должно быть обосновано дополнительно.

5. Для исключения пучения необходимо, чтобы глубина промерзания в любой момент времени находилась в пределах непучинистых материалов и грунтов, включая мелкие и пылеватые пески. Уровень грунтовых вод должен быть ниже глубины промерзания минус высота капиллярного поднятия подстилающих грунтов.

6. Если допускается некоторая величина пучения, заложенная, в частности, в новую редакцию СНиП 02.05.01, расчет следует проводить, учитывая непучинистость мелких и пылеватых песков при низком уровне грунтовых вод.

7. Конструирование земляного полотна должно обеспечивать однородность сложения грунтов в пределах зоны промерзания, равномерность толщины их слоев в продольном и поперечном оси пути направлениях. Сопряжения на участках разнородных грунтов следует устраивать так, чтобы можно было обеспечить отводы пути при возникновении пучения.

8. Мелкие и пылеватые пески целесообразно применять также в слоях, выравнивающих толщину дренирующих грунтов под балластом в земляном полотне второго пути, примыкающего к существующему пути. На строящемся втором пути линии Тобольск — Сургут это даст значительную экономию ввиду того, что стоимость асбестовых отходов, применяющихся для этих целей в настоящее время, значительно пре-

— 17 -

вышает стоимость местных песков.

9. В случае обоснованного применения геотекстиля на участках земляного полотна из глинистых грунтов для усиления основной площадки можно использовать в защитном слое не только дренирующие грунты, как это предусмотрено ВСН 205-87, но и пылеватые пески.

Основные положения диссертации изложены в работах:

1. Тютрин В.А. Расчет глубины промерзания грунта с использованием неявной функции // Сборник описаний алгоритмов и программ для ЭВМ. Вып. N3 / НИИЖТ. Новосибирск, 1989. С. 27 — 28.

2. Тютрин В.А. Обработка результатов нивелирования участка железнодорожной линии // Сборник описаний алгоритмов и программ для ЭВМ. Вып. N4 / НИИЖТ. Новосибирск,

1991. С. 9 — 10.

3. Тютрин В.А, Анализ температурно — влажностного режима земляного массива // Сборник описаний алгоритмов и программ для ЭВМ. Вып. N4 / НИИЖТ. Новосибирск, 1991. С. 13 — 15.

4. Тютрин В.А. Результаты наблюдений за пучением основания выемки железнодорожной линии Тюмень — Сургут // Вопросы оптимизации переустройства и содержания железных дорог в Сибири и на Дальнем Востоке / НИИЖТ. Новосибирск, 1990. С. 75-77.

5. Тютрин В.А. Об эффективности использования асбестовых отходов как противопучинного материала // Повышение надежности и эффективности железнодорожного пути / НИИЖТ. Новосибирск, 1991. С. 116 — 118.

6. Тютрин В.А. О миграции влаги в промерзающих песках // Проблемы железнодорожного транспорта Сибири : Тезисы, часть 1 / НИИЖТ. Новосибирск, 1992. С. 48.

7. Тютрин В.А. Прибор для наблюдений за пучением грунта / / Повышение обеспечения надежности пути в современных условиях : Тезисы докладов научно — практической конференции за 25 — 27 февраля / НИИЖТ. Новосибирск,

1992. С. 18 — 19.

8. Ередюк Т.П., Тютрин В.А. Использование мелких и пылеватых песков в противопучшных конструкциях железнодорожного пути // Обеспечение эксплуатационной надежности земляного полотна железных дорог : Материалы Всесоюзной научно — технической конференции за 12 — 13 апреля / ЛЮТТ. Л., 1991. С. 82 — 84.

Страница не найдена — ЖК «Второй Квартал»

О проекте Преимущества проекта Девелопер проекта Расположение Инфраструктура Транспорт Галерея Архитектура Дворы Интерьеры Виртуальный тур Фото готового дома Динамика строительства Фотоотчеты Онлайн камера Фото готового дома Выбор квартир Визуальный подбор Подбор по параметрам Коммерческие помещения Условия покупки Ипотека Новости Офис продаж На главную Выбрать квартиру Документы Glorax Development | Документы | Важная информация Санкт-Петербург, Лиговский проспект, 232 +7 (812) 603-43-11 Заказать звонок

Эффективные направления использования грунтов в дорожном строительстве в условиях Западной Сибири

Г.С. Меренцова, д.т.н., профессор; А.О. Хребто, ассистент, Алтайский ГТИ им. И.И. Ползунова

Во многих регионах Западной Сибири, не обеспеченных каменными материалами, важную роль при строительстве и реконструкции автомобильных дорог играет широкое использование местных грунтов. Наличие большого количества пылеватых грунтов, распространенных в Западной Сибири не позволяет достичь нужной несущей роли скелета, что требует рационального укрепления этих грунтов вяжущими материалами для использования в дорожном строительстве. Коренное изменение свойств пылеватых грунтов можно достигнуть введением органических и неорганических вяжущих. Наиболее рациональна обработка грунтов путем их комплексного укрепления.

При использовании грунтов Западной Сибири различного генезиса в дорожном строительстве необходимо учитывать особенности их химико-минералогического состава, который определяет процессы физико-химического взаимодействия укрепляемого грунта с компонентами вводимого вяжущего и органическими и неорганическими добавками. Известны работы по укреплению различных грунтов цементами, однако это вяжущее является в настоящее время дорогостоящим материалом, поэтому его применение не всегда рационально. Проводились исследования по оценке возможности укрепления грунтов степной зоны Алтайского края отходами энергетики – высококальциевыми золамиуноса Барнаульской ТЭЦ-3. Для этого были выбраны грунты, которые по дорожно-строительной классификации являются некондиционным материалом, так как содержат большое количество пылеватых частиц (15–30%).

Исследования проводились на пылеватых грунтах Благовещенского и Родинского районов Алтайского края. По результатам определения гранулометрического состава и совокупности других показателей, к которым относятся содержание песчаных, пылеватых и глинистых частиц, а также число пластичности (Iр), исследуемые грунты относятся к подтипам песок пылеватый, супесь пылеватая и супесь тяжелая пылеватая с числом пластичности Iр = 4–5. При этом, согласно классификации грунтов по их дорожностроительным свойствам, супесь пылеватая и супесь тяжелая пылеватая соответственно непригодны и малопригодны для сооружения земляного полотна, а для укрепления вяжущими материалами малопригодны. Пески пылеватые также малопригодны для сооружения земляного полотна и для укрепления вяжущими материалами.

Используемые в проведенной работе грунты являются пылеватыми, обладают пучинистыми свойствами и потерей устойчивости в водонасыщенном состоянии, поэтому для использования таких грунтов в дорожном строительстве необходимо их укрепление.

При введении в грунт в оптимальных количествах органических и неорганических веществ решалась главная задача – превратить местный некондиционный грунт в дорожно-строительный материал, обладающий требуемой прочностью, водо- и морозостойкостью при улучшении деформативных показателей дорожного конструктивного слоя. При создании рациональных методов улучшения свойств грунтов и коренного качественного их преобразования учитывались свойства тонкодисперсной части грунта, состав поглощаемого комплекса, а также генетические особенности грунта, его минералогический и химический состав.

При проведении исследований применялись комплексные методы укрепления грунтов, необходимых для формирования таких структурно-механических свойств, которые обеспечивают прочность и долговечность самих грунтов и дорожной одежды в целом. Для этого проведены исследования влияния свойств грунта и состава комплексных добавок, а также вяжущих, в том числе зол-уноса и портландцемента, на конечную прочность укрепленного грунта (рис. 1).

Анализ полученных прочностных характеристик свидетельствует о положительном влиянии комплексной органоминеральной добавки при укреплении грунтов золой-уноса (состав 3). Наряду с оценкой прочностных показателей проведены исследования по повышению морозостойкости укрепленных грунтов. С целью повышения показателей трещиностойкости, а также водо- и морозостойкости осуществлялась модификация составов путем введения портландцемента и химических добавок.

В целях улучшения физико-механических показателей и показателей стойкости укрепленного грунта осуществлялось изучение влияния малых дозировок цемента марки М400 в количестве 3–5% от массы грунта на свойства зологрунта. Увеличение дозировки цемента до 5% в составе зологрунта оказало существенное влияние на процессы деструкции укрепленного грунта. Образцы в возрасте 28 суток не имели дефектов, а прочностные показатели изменились следующим образом: предел прочности при сжатии Rсж возрос в 7.9 раз по сравнению с зологрунтом без добавки цемента, предел прочности на растяжение при изгибе Rри возрос в 10.6 раз. Добавка цемента (от 3 до 5%) обеспечивает получение зологрунта с показателями прочности, соответствующими I классу. Однако это обусловлено повышенным расходом цемента и экономически невыгодно, в связи с его высокой стоимостью, следовательно данный путь нецелесообразен. Замена цемента золой-уноса позволяет снизить затраты на стоимость материалов в 4 раза. Поэтому было выбрано направление модификации золы за счет введения химических добавок.

Исследования показали, что применение совместно с золой-уноса органических полимерсодержащих добавок и поверхностно-активных веществ позволяет использовать для устройства оснований дорожных одежд пылеватые песчаные и супесчаные грунты и обеспечат их морозостойкость при одновременном отказе от использования портландцемента.

Установлено, что при укреплении грунтов цементом, содержащих дисперсные минералы типа монтмориллонита, наблюдается снижение прочности и морозостойкости укрепленного грунта. Такое отрицательное действие минералов монтмориллонита частично устраняется введением в грунты высококальциевой золы-уноса бурых углей КанскоАчинского угольного бассейна. При этом свободный оксид кальция, содержащийся в золе совместно с неорганической добавкой – ускорителем твердения улучшает процессы структурообразования укрепленного грунта.

Было предложено использование нового комплексного вяжущего (КОМД), включающего, наряду с высококальциевой золой органическую полимерсодержащую добавку, а также неорганическую добавку.

При добавке в грунт такого комплексного вяжущего улучшаются деформативность укрепленного грунта, повышается морозостойкость и создается возможность существенно сократить и отказаться от введения дорогостоящего цементного вяжущего.

Анализ влияния высококальциевых буроугольных зол на процессы структурообразования укрепленного грунта показал, что наиболее интенсивно проходят процессы деструкции в зологрунтах при использовании зол с повышенным содержанием свободного оксида кальция. В связи с этим одной из задач была нейтрализация отрицательного влияния этого оксида кальция на процессы структурообразования и, вместе с тем, увеличение прочностных характеристик укрепленных зологрунтов за счет введения оптимальной дозировки золы и применения специальных технологических приемов, путем модификации зольного вяжущего.

Анализ результатов испытания серии зологрунтов на пылеватых песчаных грунтах выполнен с учетом показателей прочности на сжатие и растяжение при изгибе, а также коэффициента деструкции, водостойкости и морозостойкости и позволил выявить влияние дозировки золы на свойства зологрунтов.

С увеличением содержания золы в зологрунте, на основе супесчаных и суглинистых грунтов, водостойкость (kвод.) снижается, в то время как прочностные показатели (Rсж, Rри) возрастают, поэтому с позиции стойкости структуры к атмосферным воздействиям, повышение дозировки золы нерационально. Увеличение дозировки золы не дало существенного улучшения показателей деструкции, которые определяются как соотношение прочности при изгибе к прочности при сжатии, то осуществлен выбор дозировки золы с минимальным учетом технико-экономических показателей, т.е. стоимости золы и транспортных расходов.

Наилучшие показатели прочности и стойкости укрепленных грунтов достигаются при использовании комплексных добавок, которые наиболее полно и эффективно модифицируют свойства и специфику структуры укрепленного грунта.

В проведенной работе исследовалось влияние комплексной органоминеральной добавки (КОМД), содержащей ускоритель твердения и латексосодержащую добавку. Влияние комплексной добавки рассматривалось на смеси песка пылеватого и пробы золы с различным содержанием трудногидратируемого оксида кальция (СаОтр). Отмечено, что более значительный эффект действия комплексной добавки наблюдается при использовании активных зол уноса с повышенным содержанием СаОтр.

Проведены исследования по разработке технологических параметров устройства дорожных оснований и покрытий из зологрунта с применением химической активизации высококальциевых зол. Разработана технологическая последовательность устройства конструктивных слоев автомобильных дорог из укрепляемого некондиционного грунта, учитывающая деформационные характеристики и долговечность конструктивного слоя. Выявлено положительное влияние органоминеральной добавки на характеристики зологрунтов, что позволяет их использовать не только для нижних слоев оснований, но и для верхних слоев оснований под асфальтобетонные покрытия, а также для покрытий автомобильных дорог переходного типа IV и V категорий с использованием слоев износа.

Журнал «Горная Промышленность» №1 (89) 2010, стр.62

Сопротивление разжижению армированных волокном илистых песков при циклической нагрузке

https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2020.07.002Получить права и содержание

Основные

•: Состояние упаковки песка меняется с RLP на ГПК с увеличением ила до 20%.
•: Состояние насадки песка меняется с RCP на CP с увеличением содержания ила до 40%.
•: Эффективность волокон в песке с содержанием ила> 40% может быть снижена для песков крупнее критического размера.
•: Начало разжижения в илистых песках, смешанных с волокнами, менее внезапно.
•: Волокна в илистых песках снижают риск разжижения за счет повышенного координационного числа и быстрого рассеивания порового давления.

Реферат

Является ли так называемая двойная пористость в почвах с рыхлым и естественным состоянием насадки концепцией с реальными последствиями, является фундаментальным, но спорным вопросом при изучении поведения циклического недренированного сдвига в армированном волокном иле. пески.Здесь делается попытка прояснить вопрос с помощью моделирования на уровне частиц в сочетании с 41 недренированным циклическим трехосным испытанием на сдвиг. Исследование показывает, что первоначальная случайная насыпная упаковка меняется на случайную плотную упаковку, а затем — на плотную упаковку с приращениями содержания ила. Переход от случайной к плотной упаковке происходит при пороговом содержании ила, которое относительно ниже в более крупных песках. Для песков с содержанием ила <40% скорость роста порового давления при циклах нагружения-разгрузки увеличивается с увеличением содержания ила.Обратная тенденция относится к илистым пескам с содержанием ила> 40%. Независимо от содержания мелких частиц, волокна имеют тенденцию проникать глубоко в гранулы ила и покрывать корки в макропористых пространствах. Как правило, увеличение содержания волокна приводит к увеличению среднего числа контактов на частицу, расширению и более легкому рассеиванию избыточного давления поровой воды, снижению контактных сил и повышению сопротивления разжижению. Для песков с содержанием ила> 40% эффективность армирования волокном снижается с увеличением среднего размера песка.

Ключевые слова

Разжижение

Илистый песок

Волокно

Циклический

Сдвиг

Упаковка

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Полный текст

Цитирующие статьи

Характеристики создания порового давления песков и илистых песков: деформационный подход

Абстрактные

Разжижение насыщенных сыпучих грунтов во время землетрясений было одним из важнейших проблем в области геотехнических землетрясений инженерное дело.Хорошо известно, что механизм возникновения разжижение в условиях сейсмического нагружения — это образование избыточных пор водяное давление. Большинство предыдущих исследований было сосредоточено на чистых песках. Однако отложения песка с мелкими частицами могут быть такими же разжижаемыми, как и отложения чистого песка. Предыдущие лабораторные исследования разжижения по влиянию штрафов на разжижение восприимчивость еще не достигли консенсуса. Это исследование представляет собой попытку найти единую картину относительно влияние содержания мелких частиц на создание избыточного порового давления воды.Отличный от более ранние исследования, в которых акцент делался на характеристику разжижения с точки зрения индуцированного напряжения сдвига, необходимого для разжижения, в этом исследовании была принята деформационный подход, потому что создание избыточного давления поровой воды контролируется в основном за счет уровня индуцированных деформаций сдвига. Этот подход был впервые предложен Добрый и др. (1982). Несколько серий циклических прямых простых сдвигов с регулируемой деформацией и циклические трехосные испытания были использованы для непосредственного измерения избытка поровой воды создание давления песков и илистых песков на разных уровнях деформации.Почва образцы были испытаны по трем различным категориям: а) при постоянном относительном плотность, б) при постоянном коэффициенте пустотности песчаного каркаса, и в) при постоянной общей пустоте соотношение. Были изучены результаты каждой из этих групп. Кроме того, лабораторные измерения порового давления чистых песков сравнивали с данными на месте измеренные значения. Результаты этого исследования были использованы для понимания поведение илистых песков в условиях недренированного циклического нагружения.В основном, Благоприятный эффект штрафов наблюдался в виде уменьшения превышения давление поровой воды и увеличение пороговой деформации. Однако поровая вода давление увеличивается, когда присутствует достаточно мелочи, чтобы образовался песок коэффициент пустотности каркаса больше, чем максимальный коэффициент пустотности чистого песка. В сравнение лабораторных и натурных измерений показало, что больше поровое давление воды создавалось на месте.

Влияние метода осаждения на недренированную реакцию илистого песка

Цитируется по

1. Содержание воды в влажных образцах непластичных материалов для испытаний на простой прямой сдвиг постоянного объема

2. Совместное влияние содержания мелких частиц и коэффициента однородности на сопротивление циклическому разжижению илистых песков

3. Влияние метода подготовки образца и скорость деформации на механические реакции глинистого лёсса

4. Влияние исходной ткани на недренированную реакцию чистого Chlef Sand

5. Измерения скорости двунаправленной поперечной волны для анизотропии полотна гусеницы Эволюция измельченного кварцевого песка во время Стрижка

6. Влияние методики подготовки образцов на поведение мелкозернистого песка после разжижения при циклическом нагружении

7. Влияние и механизм содержания мелких частиц на прочность известкового песка на сдвиг

8. Поведение обработанных илистых песков при трехосных испытаниях с агаровым биополимером

9. Siltli Kum Zeminlerin Drenajsız kayma Dayanımı Davranışı ve Duraan Durum Çizgizi Üzerinde İnce Dane Etkisi

10. Оценка методов подготовки рыхлого силикона на основе

статических образцов силикона. Анализ свойств поверхностного перколированного биоцементного песка

12. Энергетическая модель для прогнозирования потенциала разжижения песчаных почв с использованием метода эволюционной полиномиальной регрессии

13. Влияние мелких частиц на сопротивление разжижению песка

14 Обзор методов восстановления образцов песка и процедур для недренированного теста на простой сдвиг

15. Влияние подготовки образца на объемное поведение песков при циклическом разнонаправленном сдвиге

16. Метод осаждения суспензии низкопластичных промежуточных грунтов для лабораторных испытаний элементов

17. Влияние начальной плотности упаковки, уровня напряжений и соотношения размеров частиц на поведение бинарного гранулированного материала: микромеханический подход

18. Эффект непластичного ила на склонность морского песка к ожижению с помощью прозрачной ламинарной камеры сдвига на встряхивающем столе

19. Микроскопическое исследование свойств упаковки мягко-жестких смесей частиц методом дискретных элементов

20. Механическое поведение и измельчение хвостов под высоким ограничивающим давлением

22. Изучение проблем доставки на место микробно-индуцированного осаждения карбоната кальция (MICP) в мелкозернистых песках и илистом песке

23. Относительная плотность влияние на несущую способность ненасыщенного песка

24. Прочность и деформация хвостов с мелкозернистыми прослоями

25. Исследование микроскопических характеристик и внутренней устойчивости бинарных смесей методом DEM

26. Неосушенный циклический отклик илистого песка, улучшенный за счет осаждения карбоната кальция, вызванного микробами

27. Механическое поведение железных хвостов Паньчжихуа

28. Изучение влияния формы частиц и содержания мелких частиц на сдвиговое поведение мелкозернистого песка смеси через DEM

29. Влияние всасывания на испытания пластиной нагрузки на ненасыщенных илистых песках

30. Возможная упаковка сыпучих материалов при дискретном моделировании испытаний на проникновение конуса

31. Отклик на недренированный монотонный сдвиг илистых песков, обработанных MICP

32. Влияние заделки на вертикальную емкость основания ковша в рыхлом насыщенном песке: физическое моделирование

33. Экспериментальное исследование влияния режима осаждения по гранулометрическому составу песка

36. Анализ деформации неглубокого газоносного грунта в результате контролируемого выброса газа в заливе Ханчжоу в Китае

37. Совместное влияние содержания, градации и характеристик формы илов на статическое разжижение рыхлых илистых песков

38. Совместное влияние относительной плотности, CSR, пластичности и содержания мелких частиц на сопротивление циклическому разжижению песков

39. Экспериментальная база данных испытаний на простой циклический сдвиг при переходных нагрузках

40. База данных экспериментальных испытаний на простой циклический сдвиг при переходных нагрузках

41. Влияние ила на стойкость песка к сдвигу после циклического сдвига

42. Факторы, влияющие на локус устойчивого состояния при трехосных испытаниях

43. Влияние коэффициента однородности и градации базового песка на статическое разжижение рыхлых песков с илом

44. Исследование с помощью рентгеновской микротомографии влияния горизонтальной вибрации на уплотнение песка

45. Влияние сортировки и характеристик частиц на свойства малых деформаций сыпучих материалов

46. Модуль упругости при малых деформациях вулканического гранулированного грунта: экспериментальное исследование

48. Оценка потенциала разжижения сухих и насыщенных песчаных грунтов при осушаемом циклическом простом сдвиговом нагружении постоянного объема

49. Неодренированный монотонный отклик и нестабильность Средне плотный песчаный грунт

50. Влияние метода ткани на поведение нестабильности гранулированного материала

51. Прочность и дилатансия илистого песка

52. Влияние характеристик сортировки на прочность недренированного песка на сдвиг: обзор с новыми доказательствами

53. Лабораторная оценка влияния насыщения и формования образца на сопротивление сдвигу и механические характеристики песчаного грунта

54. Идентификация поведения песчаного грунта для статического разжижения и микротомографии

55. Роль разрушения частиц в механике непластичного илистого песка

56. Новый метод подготовки образца имитатора лунного грунта TJ-1 в аппарате с полым цилиндром

57. Характеристики прочности на сдвиг и давления поровой воды песчаного грунта, смешанного с мелкодисперсным пластиком

58. Ответ на обсуждение Jefferies , Бин и Оливера по теме «Оценка статического разжижения склонов илистого песка» 11 Появляется в Canadian Geotechnical Journal, 49 (6): 746–750 [doi: 10.1139 / t2012-039].

59. О некоторых факторах, влияющих на роль штрафов в разжижении илистых песков

60. Статическое разжижение и «обратное» поведение илистого песка

61. Анализ подводных течений в мелкозернистом илистом песке

62. Влияние метода восстановления образца на недренированный отклик рыхлого зернистого грунта при статической нагрузке

63. Лабораторное исследование исходной структуры и эффектов переуплотнения на недренированное монотонное поведение песчаного грунта из региона Шлеф на севере Алжира

64. Влияние размера и содержания ила на разжижение песков

65. Статическое разжижение песчаного грунта: экспериментальное исследование эффектов насыщения и исходного состояния

66. Оценка статического разжижения склонов илистых песчаных склонов

67. Подход к консолидации жидкого навоза для воссоздания образцов низкопластичного ила для лабораторных трехосных испытаний

68. Лабораторное исследование ненарушенного илистого песка со склона, склонного к оползням

69. Сжимаемость песка Чанги в градусах К 0 консолидация

70. Определение поведения песка Chlef к статическому разжижению

71. Влияние метода осаждения на микроструктуру илистого песка

Оценка статического разжижения склонов илистого песка

Цитируется по

1. Статические механизмы разжижения в откосах рыхлой песчаной насыпи

2. Испытания траектории напряжений с профилем локальной деформации в устройстве деформации гибкой граничной плоскости

3. Комбинированное влияние содержания мелких частиц и коэффициента однородности на сопротивление циклическому ожижению илистых песков

4. Обнаружение недренированной неустойчивости в условиях общего напряжения

5. Крупномасштабное физическое моделирование статического разжижения на пологих подводных склонах

6. Моделирование влияния содержания мелких частиц на нестабильность илистых песков с учетом масштабных взаимодействий

7. Центрифужное моделирование статического разжижения на подводных склонах: дилемма закона масштабирования

8. Статическое разжижение короткого дискретного армированного углеродным волокном илистого песка

9. Статическая способность разжижения насыщенного невозмущенного лесса на платформе Южный Цзиньян

10. Диффузная нестабильность гранулированного материала при различных условиях дренажа: моделирование дискретных элементов и конститутивное моделирование

11. Влияние предварительного динамического нагружения на статическое разжижение ненарушенного лесса

12. Нестабильность насыщенных сыпучих материалов при двухосном нагружении с использованием полигональных частиц с использованием метода дискретных элементов (DEM)

13. Микромеханическое исследование для постоянной Поведение гранулированного материала при сдвиговом дренировании

14. Неустойчивость песков при осесимметричных пропорциональных деформационных и механических нагрузках

15. Центрифужное моделирование подводных оползней из-за статического разжижения

16. Исследование критического состояния естественной неустойчивости илистого песка при недренированном и постоянном сдвиговом дренировании

17. Связь между показателями состояния и характеристиками недренированного поведения илистого песка

18. Неустойчивость рыхлых сухих зернистых склонов наблюдается в тестах на наклонный стол центрифуги

19. Зависящая от состояния нестабильность потока илистого лесса

20. Прогнозирование склонности чистых песчаных почв к разжижению с использованием методов искусственного интеллекта

21. Устойчивость хвостохранилищ в условиях сухого и влажного циклов: тематическое исследование в Луонане, Китай

22. Интерпретация на основе модели неустойчивости недренированной ползучести в рыхлых песках

23. Недренированное поведение илистого песка и роль изотропного и K0 консолидации

24. Закрытие «Факторы влияния, связанные с обрушением пологого склона, вызванным дождем: численное исследование», проведенное Сомджай Юбончит, Авирут Чинкулкиджниват, Суксун Хорпибулсук, Чатчаи Аритуйангкуон,

000, Чатчаи Аротитиангульконг73 и

000. . Неосушенное поведение зернистого материала и роль ткани в изотропных и K0 консолидации: метод DEM

26. DEM моделирование недренированного сдвига песка, содержащего диссоциированный газовый гидрат

27. Простая одномасштабная конститутивная модель статического разжижения песчано-иловых смесей

28. Влияние коэффициента однородности и градации базовых песков на статическое разжижение рыхлых песков илом

29. Оценка потенциала сейсмического разжижения с использованием многомерных сплайнов адаптивной регрессии и логистической регрессии

30. Моделирование нестабильности потока алжирского песка с помощью правила дилатансии в CASM

32. Анализ надежности статического разжижения рыхлого песка с использованием случайного конечного элементный метод

33. Морфологическая эволюция хорошо ограниченного субаэрально-субаквального источника в систему стока: озеро Вабуш

34. Физическое моделирование бокового растекания, вызванного наклонным песчаным фундаментом в состоянии нулевого эффективного напряжения

35. Оценка потенциала разжижения сухих и насыщенных песчаных грунтов при осушаемом циклическом простом сдвиговом нагружении постоянного объема

36. Закон масштабирования статического механизма разжижения в геоцентрифуге и соответствующих гидромеханических характеристик ненасыщенного илистого песка, имеющего вязкую поровую жидкость

37. Неустойчивость расширяющегося песка

38. Прогнозирование плоской деформации недренированной диффузной неустойчивости и локализации деформации с несоаксиальной пластичностью

39. Моделирование статического разжижения песка мелкими частицами низкой пластичности

40. Стабильность и нестабильность сыпучих материалов при изменении объема: эксперименты и прогнозы

41. Неосушенное поведение смесей мелкого песка и параметр их состояния

42. Прогнозирование начала циклической нестабильности рыхлого песка с мелкими частицами с использованием кривых нестабильности

43. Разжижение основания: механизм разрушения рыхлых гранулированных откосов под действием сдвига

44. Модель деформации грунта обобщенных динамических систем

45 Влияние состояния и сжимаемости на прочность песков в разжиженном состоянии

46. Физические основы и валидация определяющей модели сдвига грунта, полученной на основе микроструктурных изменений

48. Статическое разжижение и «обратное» поведение илистого песка

Прогнозирование нестабильности разжижения потока чистых и илистых песков

Андраде Дж. Э. (2009) Основа для прогнозирования нестабильности разжижения. Géotechnique 59 (8): 673–682

Статья Google ученый

Андраде Дж. Э., Рамос А. М., Лискано А. (2013) Критерий нестабильности сжижения потока. Acta Geotech 8: 525–535

Статья Google ученый

Бахадори Х., Галандарзаде А., Товата И. (2008) Влияние непластичного ила на анизотропное поведение песка. Найдено почв 48 (4): 531–545

Статья Google ученый

Бин К., Джеффрис М.Г. (1985) Параметр состояния для песков. Géotechnique 35 (2): 99–112

Статья Google ученый

Bobei DC, Lo SR, Wanatowski D, Gnanendran CT, Rahman MM (2009) Модифицированный параметр состояния для характеристики статического разжижения песка мелкой фракцией.Can Geotech J 46: 281–295

Артикул Google ученый

Borja RI (2006) Условие нестабильности разжижения в флюидонасыщенных зернистых грунтах. Acta Geotech 1 (4): 211–224

Статья Google ученый

Borja RI (2006) Условия нестабильности в сжимаемых твердых телах, включая имплозию и уплотнение. Acta Geotech 1: 107–122

Статья Google ученый

Cai Y, Yu H-S, Wanatowski D, Li X (2013) Некоаксиальное поведение песка при различных траекториях напряжения. ASCE J Geotech Geoenviron Eng 139 (8): 1381–1395

Статья Google ученый

Chang CS, Yin Z-Y (2011) Микромеханическое моделирование поведения илистого песка с влиянием содержания мелких частиц. Int J Solids Struct 48: 2655–2667

Статья Google ученый

10.

Cho G-C, Dodds J, Santamarina JC (2006) Влияние формы частиц на плотность, жесткость и прочность упаковки: природный и дробленый песок. ASCE J Geotech Geoenviron Eng 132 (5): 591–602

Статья Google ученый

11.

Чу Дж., Ванатовски Д. (2008) Условия неустойчивости рыхлого песка при плоской деформации. ASCE J Geotech Geoenviron Eng 134 (1): 136–142

Статья Google ученый

12.

Chu J, Leroueil S, Leong WK (2003) Неустойчивое поведение песка и его влияние на устойчивость склона. Can Geotech J 40: 873–885

Артикул Google ученый

13.

Коллинз И.Ф., Хоулсби Г.Т. (1997) Применение термомеханических принципов к моделированию геотехнических материалов. Proc R Soc A 453: 1975–2001

Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

14.

Дафалиас Ю.Ф., Манзари М.Т. (2004) Простая модель пластичного песка, учитывающая эффекты изменения ткани.ASCE J Eng Mech 130 (6): 622–634

Статья Google ученый

15.

Дафалиас Ю.Ф., Пападимитриу А.Г., Ли XS (2004) Модель пластичности песка, учитывающая присущую ткани анизотропию. ASCE J Eng Mech 130 (11): 1319–1333

Артикул Google ученый

16.

Эйнав И., Пузрин А.М. (2004) Зависимая от давления упругость и сохранение энергии в упругопластических моделях грунтов.ASCE J Geotech Geoenviron Eng 130 (1): 81–92

Статья Google ученый

17.

Ezaoui A, Di Benedetto H (2009) Экспериментальные измерения глобального анизотропного упругого поведения сухого песка Hostun во время трехосных испытаний и влияние подготовки образца. Géotechnique 59 (7): 621–635

Статья Google ученый

18.

Фарахманд К., Лашкари А., Галандарзаде А. (2016) Песок Фирузкух: введение эталона для геомеханических исследований.Iran J Sci Technol Trans C (Civil Eng) 40 (C2)

19.

Fu P, Dafalias YF (2011) Эволюция ткани в полосах сдвига гранулированных материалов и ее связь с теорией критического состояния. Int J Numer Anal Methods Geomech 35: 1918–1948

Статья Google ученый

20.

Fuentes W, Triantafyllidis T, Lizcano A (2012) Гипопластическая модель для песков с загрузочной поверхностью. Acta Geotech 7: 177–192

Статья Google ученый

21.

Гаджо А., Мьюир Вуд Д. (1999) Песок Северн-Трент: кинематически-упрочняющая конститутивная модель: формула q — p . Géotechnique 45 (5): 595–614

Статья Google ученый

22.

Гайо А., Пиффер Л. (1999) Влияние истории предварительного нагружения на недренированное поведение насыщенного рыхлого песка. Найденные почвы 39 (6): 43–54

Статья Google ученый

23.

Гаджо А., Бигони Д., Мьюир Вуд Д. (2001) Упругая анизотропия, вызванная напряжением, и локализация деформации в песке. В: Mühlhaus H-B, Dyskin A, Pasternak E (eds) Бифуркация и локализация: теория в геомеханике. Swet and Zeitlinger Lisse, Leiden, pp. 37–44

Google ученый

24.

Gao Z, Zhao J, Li XS, Dafalias YF (2014) Модель пластичности песка в критическом состоянии, учитывающая эволюцию ткани. Int J Numer Anal Methods Geomech 38: 370–390

Статья Google ученый

25.

Гольчин А., Лашкари А. (2014) Модель песка критического состояния с упруго-пластической связью. Int J Solids Struct 51: 2807–2825

Статья Google ученый

26.

Graham J, Houlsby GT (1983) Анизотропная эластичность природной глины. Géotechnique 33 (2): 165–180

Статья Google ученый

27.

Хардин Б.О., Ричарт Ф.Е. (1963) Скорости упругих волн в зернистых грунтах.ASCE J Soil Mech Found Eng Div 89 (SM1): 33–65

Google ученый

28.

Hertz H (1882) Ueber die Berührung fester elastischer Körper. J Reine Angewandte Math 92: 156–171

MathSciNet Google ученый

29.

Hicher P-Y (2013) Моделирование влияния удаления частиц на поведение гранулированного материала. Géotechnique 63 (2): 118–128

Статья Google ученый

30.

Хилл Р. (1958) Общая теория единственности и устойчивости упруго-пластичных твердых тел. J Mech Phys Solids 6 (3): 236–249

Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

31.

Huang Y-T, Huang A-B, Kuo Y-C, Tsai M-D (2004) Лабораторное исследование недренированной прочности илистого песка из Центрально-Западного Тайваня. Soil Dyn Earthq Eng 24: 733–743

Статья Google ученый

32.

Hueckel T (1976) Связь упругой и пластической деформации твердых тел. Meccanica 11: 227–235

Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

33.

Ishibashi I, Zhang X (1993) Унифицированный динамический модуль сдвига и коэффициенты демпфирования песка и глины. Найденные почвы 33 (1): 182–191

Статья Google ученый

34.

Исихара К. (1996) Поведение почвы в сейсмической геотехнике.Oxford Science Publications, Oxford

Google ученый

35.

Исихара К., Хэри С.М., Мойнфар А.А., Товхата И., Цуджино С. (1992) Геотехнические аспекты землетрясения Манджиль 20 июня 1990 года в Иране. Найденные почвы 32 (3): 61–78

Статья Google ученый

36.

Ивасаки Т., Тацуока Ф, Такаги Ю. (1978) Модули сдвига песков при циклической крутильной нагрузке. Найденные почвы 18 (1): 39–56

Статья Google ученый

37.

Като С., Исихара К., Товата И. (2001) Характеристики недренированного сдвига насыщенного песка при анизотропной консолидации. Найденные почвы 41 (1): 1–11

Статья Google ученый

38.

Kaviani-Hamedani F (2013) Экспериментальное исследование поведения песка Firoozkuh, подверженного различным путям напряжений. M.Sc. диссертация, Технологический университет Амира-Кабира, Тегеран, Иран (на персидском языке)

39.

Кокусо Т. (1980) Циклическое трехосное испытание динамических свойств грунта в широком диапазоне деформаций. Найденные почвы 20 (2): 45–60

Артикул Google ученый

40.

Косеки Дж., Каваками С., Нагаяма Х., Сато Т. (2000) Изменение свойств квазиупругой деформации при малых деформациях во время недренированных циклических испытаний на сдвиг на кручение и трехосных испытаний песка Тоёра. Найденные почвы 40 (3): 101–110

Статья Google ученый

41.

Lade PV (1993) Возникновение статической нестабильности в берме подводной лодки Nerlerk. Can Geotech J 30 (6): 895–904

Артикул Google ученый

42.

Лашкари А. (2010) Модель SANISAND с анизотропной упругостью. Soil Dyn Earthq Eng 30: 1462–1477

Статья Google ученый

43.

Лашкари A (2014) Рекомендации по расширению и повторной калибровке существующей базовой модели песка с учетом изменяющегося содержания непластической мелочи.Soil Dyn Earthq Eng 61–62: 212–238

Статья Google ученый

44.

Лашкари А., Голчин А. (2014) О влиянии упруго-пластической связи на реакцию песков. Comput Geotech 55: 352–364

Статья Google ученый

45.

Лашкари А., Латифи М. (2008) Несоаксиальная конститутивная модель деформации песка при вращении осей главных напряжений. Int J Numer Anal Methods Geomech 32: 1051–1086

Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

46.

Lefebvre P (1987) Approche statistique de l’incretitude de l’essai triaxial en mécanique de sols. DEA de Mécanique, Университет Гренобля, Гренобль

Google ученый

47.

Li XS (2002) Песочная модель с зависимой от состояния дилатансией. Géotechnique 52 (3): 173–186

Статья Google ученый

48.

Li XS, Dafalias YF (2000) Дилатансия для несвязных почв.Géotechnique 50 (4): 449–460

Статья Google ученый

49.

Ли XS, Дафалиас Ю.Ф. (2012) Теория анизотропного критического состояния: роль ткани. ASCE J Eng Mech 138 (3): 263–275

Статья Google ученый

50.

Li XS, Wang Y (1998) Линейное представление линии установившегося состояния для песков. ASCE J Geotech Geoenviron Eng 124 (12): 1215–1217

Статья Google ученый

51.

Li X, Yu H-S (2010) Численное исследование поведения зернистого материала при вращательном сдвиге. Géotechnique 60 (5): 381–394

Статья Google ученый

52.

Li X, Yu H-S (2013) О соотношении напряжение – сила – ткань для сыпучих материалов. Int J Solids Struct 50: 1285–1302

Статья Google ученый

53.

Lo SR, Rahman MM, Bobei DC (2008) Ограниченное поведение потока песка с мелкими частицами при монотонной и циклической нагрузке.Geomech Geoeng Int J 5 (1): 15–25

Статья Google ученый

54.

Лукидис Д., Салгадо Р. (2009) Моделирование реакции песка с использованием пластичности двух поверхностей. Comput Geotech 36: 166–186

Статья Google ученый

55.

Майер Г., Хюкель Т. (1977) Правила упругопластичности несвязанных и связанных потоков для геотехнических сред. В кн .: Материалы 9-й международной конференции по механике грунтов и фундаментостроению.Специальная сессия 7, Материальные отношения для почв. Tokyo, Japan, pp 129–142

56.

Manzari MT, Dafalias YF (1997) Модель пластичности двух поверхностей в критическом состоянии для песков. Géotechnique 47 (2): 255–272

Статья Google ученый

57.

Md. Baki AL, Rahman MM, Lo SR, Gnanendran CT (2012) Связь между статическим и циклическим ожижением рыхлого песка с различным содержанием мелких частиц. Can Geotech J 49: 891–906

Артикул Google ученый

58.

М. Баки А.Л., Рахман М.М., Ло С.Р. (2014) Прогнозирование начала циклической нестабильности рыхлого песка с мелкими частицами с использованием кривых нестабильности. Soil Dyn Earthq Eng 61–62: 140–151

Статья Google ученый

59.

Meghachou M (1992) Stabilité des sables laches: essays et modélisations. Кандидат наук. диссертация, Université d’Oran

60.

Mihalache C, Buscarnera G (2014) Математическая идентификация диффузной и локальной нестабильности в флюидонасыщенных песках.Int J Numer Anal Methods Geomech 38: 111–141

Статья Google ученый

61.

Минь Н.М., Ченг Ю.П., Торнтон С. (2014) Сильные силовые сети в гранулированных смесях. Granul Matter 16: 69–78

Статья Google ученый

62.

Миура К., Миура С., Токи С. (1986) Деформационное поведение анизотропного плотного песка при вращении осей главных напряжений. Найденные почвы 26 (1): 36–52

Артикул Google ученый

63.

Mizanur RM, Lo SR (2012) Прогнозирование начала статического разжижения рыхлого песка мелкой фракцией. ASCE J Geotech Geoenviron Eng 138 (8): 1037–1041

Статья Google ученый

64.

Mohammadi A, Qadimi A (2014) Простой подход к критическому состоянию для прогнозирования циклической и монотонной реакции песков с различным содержанием мелочи с использованием эквивалентного отношения межкристаллитной пустоты. Acta Geotech. DOI: 10.1007 / s11440-014-0318-z

Google ученый

65.

Mohammadnejad T, Andrade JE (2015) Прогнозирование нестабильности разжижения потока с использованием конечных элементов. Acta Geotech 10: 83–100

Статья Google ученый

66.

Мьюир Вуд Д., Маеда К. (2008) Изменение градации почвы: влияние на критическое состояние. Acta Geotech 3: 3–14

Статья Google ученый

67.

Murthy TG, Loukidis D, Carraro JAH, Prezzi M, Salgado R (2007) Неосушенный монотонный отклик чистых и илистых песков.Géotechnique 57 (3): 273–288

Статья Google ученый

68.

Ni Q, Tan TS, Dasari GR, Hight DW (2004) Вклад мелких частиц в прочность на сжатие смешанных грунтов. Géotechnique 54 (9): 561–569

Статья Google ученый

69.

Нова Р. (1994) Управляемость возрастающей реакции образцов грунта, подвергнутых произвольным программам нагружения. J Mech Behav Mater 5: 193–201

Статья Google ученый

70.

Oztoprak S, Bolton MD (2013) Жесткость песка по базе данных лабораторных испытаний. Géotechnique 63 (1): 54–70

Статья Google ученый

71.

Пападимитриу А.Г., Буковалас Г.Д. (2002) Модель пластичности для песка при малых и больших циклических деформациях: многоосная формулировка. Soil Dyn Earthq Eng 22 (3): 191–204

Статья Google ученый

72.

Пападопулу А., Тика Т. (2008) Влияние мелких частиц на критическое состояние и характеристики сопротивления разжижению непластичных илистых песков.Найдено почв 48 (5): 713–725

Статья Google ученый

73.

Пастор М., Зенкевич О.К., Чан AHC (1990) Обобщенная пластичность и моделирование поведения почвы. Int J Numer Anal Methods Geomech 14 (3): 151–190

Статья МАТЕМАТИКА Google ученый

74.

Рахман М.М., Ло С.Р. (2008) Прогнозирование эквивалентной зернистости стационарного состояния рыхлого песка с мелкими частицами.Geomech Geoeng Int J 3 (3): 179–190

Статья Google ученый

75.

Рахман М.М., Ло С.Р., Гнанендран К.Т. (2008) Об эквивалентном соотношении пустот в гранулах и устойчивом состоянии рыхлого песка с мелкой фракцией. Can Geotech J 45: 1439–1456

Артикул Google ученый

76.

Rahman MdM, Lo SR, Md Baki AL (2011) Эквивалентный параметр гранулированного состояния и недренированное поведение смесей песка и мелочи.Acta Geotech 6: 183–194

Статья Google ученый

77.

Рахман М.М., Кубриновски М., Ло С.Р. (2012) Начальный модуль сдвига песчаных грунтов и эквивалентный коэффициент зернистости пористости. Geomech Geoeng Int J 7 (3): 219–226

Статья Google ученый

78.

Рахман М.М., Ло С-CR, Дафалиас Ю.Ф. (2014) Моделирование статического разжижения песка малопластичными мелкими частицами. Géotechnique 64 (11): 881–894

Статья Google ученый

79.

Seed HB, Lee KL, Idriss IM, Makdisi FI (1971) Оползни в плотинах Сан-Фернандо во время землетрясения 9 февраля 1971 года. ASCE J Geotech Eng Division 101: 651–688

Google ученый

80.

Seyedi Hosseininia E (2012) Исследование микромеханических изменений в изначально анизотропных гранулированных материалах с использованием метода дискретных элементов. Granul Matter 14 (4): 483–503

Статья Google ученый

81.

Silver ML, Seed HB (1971) Деформационные характеристики песков при циклическом нагружении. ASCE J Soil Mech Found Eng Div 97 (SM8): 1081–1098

Google ученый

82.

Sladen JA, D’Hollander RD, Krahn J (1985) Разжижение песков, подход к поверхности обрушения. Can Geotech J 22 (4): 564–578

Артикул Google ученый

83.

Stamatopoulos CA (2010) Экспериментальное исследование прочности на разжижение илистых песков с точки зрения параметра состояния.Soil Dyn Earthq Eng 30: 662–678

Статья Google ученый

84.

Taslimian R, Noorzad A, Maleki Javan MR (2015) Численное моделирование разжижения в пористых средах с использованием нелинейного закона течения жидкости. Int J Numer Anal Methods Geomech 39: 229–250

Статья Google ученый

85.

Than Trong Tran H, Wong H, Dubujet Ph, Doanh T (2014) Моделирование эффектов наведенной анизотропии на потенциал разжижения с использованием новой конститутивной модели.Int J Numer Anal Methods Geomech 38 (10): 1013–1035

Статья Google ученый

86.

Теванаягам С., Мартин Г.Р. (2002) Разжижение илистых почв — проблема просеивания и восстановления. Soil Dyn Earthq Eng 22: 1035–1042

Статья Google ученый

87.

Теванаягам С., Шентан Т., Мохан С., Лян Дж. (2002) Недренированная хрупкость чистых песков, илистых песков и песчаных илов.ASCE J Geotech Geoenviron Eng 128 (10): 849–859

Статья Google ученый

88.

Вахиди-Ниа Ф, Лашкари А., Бинеш С.М. (2015) Понимание механического поведения бинарных зернистых грунтов. Партикуология 21: 82–89

Статья Google ученый

89.

Вердуго Р., Исихара К. (1996) Устойчивое состояние песчаных почв. Найденные почвы 36 (2): 81–91

Статья Google ученый

90.

Wang G, Xie Y (2014) Модифицированная модель гипопластичности ограничивающей поверхности для песков при циклическом нагружении. ASCE J Eng Mech 140 (1): 91–101

Статья Google ученый

91.

Ван З.Л., Дафалиас Ю.Ф., Шен К.К. (1990) Модель гипопластичности граничной поверхности для песка. ASCE J Eng Mech 116 (5): 983–1001

Артикул Google ученый

92.

Wei LM, Yang J (2014) О роли формы зерен в статическом разжижении песчано-иловых смесей.Géotechnique 64 (9): 740–745

Статья Google ученый

93.

Xenaki VC, Athanasopoulos GA (2003) Сопротивление разжижению песчано-иловых смесей: экспериментальное исследование влияния мелких частиц. Soil Dyn Earthq Eng 23: 183–194

Статья Google ученый

94.

Ямамуро Дж. А., Ладе П. В. (1998) Концепции устойчивого состояния и статическое разжижение илистых песков.ASCE J Geotech Geoenviron Eng 124 (9): 868–877

Статья Google ученый

95.

Ямамуро Дж. А., Ладе П. В. (1999) Эксперименты и моделирование илистых песков, подверженных статическому разжижению. Mech Cohes Frict Mater 4: 545–564

Статья Google ученый

96.

Ямашита С., Токи С. (1994) Характеристики циклической деформации песка при трехосных испытаниях на кручение.В: 1-й международный симпозиум по предразрушительному деформированию геоматериалов, Саппоро, том 1, стр. 31–36

97.

Янг С.Л., Сандвен Р., Гранде Л. (2006) Неустойчивость песчано-иловых смесей. Soil Dyn Earthq Eng 26 (2–4): 183–190

Статья Google ученый

98.

Йошимин М., Исихара К., Варгас В. (1998) Влияние направления главного напряжения и промежуточного главного напряжения на недренированное поведение песка при сдвиге.Найденные почвы 38 (3): 179–188

Статья Google ученый

99.

Zhang J-M, Wang G (2012) Большая деформация песка после разжижения, часть I: физический механизм, основное описание и численный алгоритм. Acta Geotech 7: 69–113

Статья Google ученый

100.

Zhao J, Gao Z (2015) Единая анизотропная упругопластическая модель для песка. ASCE J Eng Mech.DOI: 10.1061 / (ASCE) EM.1943-7889.000962

Google ученый

101.

Златович С., Исихара К. (1995) О влиянии непластической мелочи на остаточную прочность. В: Ishihara K, Balkema AA (eds) Proceedings of IS-Tokyo’95, 1-й международной конференции по инженерно-геологической инженерии землетрясений, Роттердам, стр. 239–244

Определение циклических свойств илистых песков: глава книги по науке и технике

Abstract

Разжижение может быть вызвано циклической нагрузкой на насыщенные илистые пески, что является причиной серьезных геотехнических проблем.Развитие избыточного порового давления воды в почве приводит к жидкоподобному поведению и может быть причиной неизбежного повреждения надстройки. В этом исследовании, чтобы изучить поведение насыщенных илистых песков, подвергшихся циклической нагрузке в недренированных условиях, была проведена программа систематических испытаний с контролируемым напряжением циклических трехосных испытаний на образцах с разным содержанием ила, при различных условиях нагрузки и окружающей среде. Было изучено влияние таких параметров, как содержание ила, на поведение образцов при разжижении.Кривые порового давления воды и деформации сдвига были получены для илистых песков. Кроме того, границы, существующие в литературе по пескам, сравниваются с результатами текущих исследований по илистым пескам. В конечном итоге результаты этого исследования были полезны для понимания поведения чистых и илистых песков в условиях сейсмической нагрузки. Наверх

1. Введение

В то время как циклическое поведение чистых песков было тщательно изучено на протяжении пятидесяти лет, это явление в илистом песке, содержащем разное количество мелких частиц, вызвало настоящий интерес в последние двадцать лет.Количество исследований по этой теме довольно ограничено, и исследования утверждают, что этот тип почвы более подвержен разжижению по сравнению с чистым песком. Однако представленные результаты все еще противоречивы из-за влияния содержания мелких частиц на сопротивление сдвигу в илистых песках.

Влияние содержания мелких частиц на способность песков к циклическому разжижению широко исследовалось в геотехнической литературе. Несколько исследований в этой области показывают, что присутствие мелких частиц увеличивает сопротивление разжижению (Seed and Lee 1966; Seed et al., 1985), в то время как результаты лабораторных испытаний показывают разные тенденции для содержания мелких частиц менее 30% (Koester et al., 1994; Troncoso, 1990). Кестер (1990) утверждал, что содержание мелких частиц более важно, чем индекс пластичности (ИП), в отличие от Исихара (Исихара, 1993) и Пракаша и Го (1999), утверждающих, что высокопластичные мелкие частицы могут изменить поведение при разжижении. Finn et al. (1993) указали, что во многих прошлых исследованиях использовались разные критерии для сравнения влияния мелких частиц на стойкость к разжижению, что приводило к различным выводам.

Влияние содержания мелких частиц на сопротивление разжижению основано на механизмах деформации на уровне размера частиц. Результаты лабораторных испытаний показывают, что мелкие частицы в небольшом количестве (F.C <30%) занимают пространство между частицами песка, не влияя на прочность почвы. Это приводит к уменьшению глобального коэффициента пустотности ( e ). Таким образом, сопротивление разжижению почв с одинаковым глобальным коэффициентом пустотности уменьшается с увеличением содержания мелких частиц, а не с тем же коэффициентом межкристаллитных пустот в песчаном каркасе. E _SK, более репрезентативный показатель поведения (Polito and Martin, 2001; Thevanayagam, 1998; Теванаягам и Мохан, 2000; Вайд, 1994).Аналогичным образом, для более высоких значений мелких частиц мелочь преобладает над песчаной матрицей, и общее поведение в значительной степени зависит от включенной мелочи.

Erten и Maher (1995) изучали эффект создания порового давления как пластичным, так и непластичным илистым песком. Они нашли предел содержания штрафов до 30%. Они пришли к выводу, что илистый песок с низкой пластичностью не оказывает существенного влияния на создание порового давления.

Эль Хосри и др. (1984) показали, что увеличение индекса пластичности вызывает снижение сопротивления разжижению илистого грунта в диапазоне низкого индекса пластичности.Они также обнаружили, что для грунтов с высоким диапазоном показателей пластичности увеличение показателя пластичности увеличивает сопротивление разжижению ненарушенных смесей ила с глиной. Также очевидно, что индекс пластичности оказывает значительное влияние на сопротивление разжижению.

Алтун и др. (2005) показали снижение сопротивления разжижению до определенного предельного содержания мелких фракций с последующим увеличением сопротивления разжижению. Amini и Qi (2000) сообщили, что по мере увеличения содержания мелких частиц сопротивление циклическим воздействиям песчано-иловых смесей может постоянно увеличиваться, однако, Belkhatir et al., 2010; Stamatopoulos, 2010 обнаружил, что по мере увеличения содержания мелочи устойчивость песчано-иловых смесей к циклическим воздействиям может снижаться. С другой стороны, Koester, 1994; Пападопулу и Тика, 2008; Полито и Мартин, 2001; Xenaki and Athanasopoulos, 2003 наблюдали, что увеличение содержания мелких частиц вызывает снижение циклической стойкости смесей песчано-иловых смесей до определенного значения содержания мелких частиц с последующим увеличением. Белхатир и др. (2011) обнаружили, что сопротивление разжижению уменьшается с увеличением отношения межкристаллитных пустот.

Ключевые термины в этой главе

Прочность в установившемся состоянии: Как правило, когда рыхлый песок уплотняется до очень высокого ограничивающего напряжения и подвергается недренированному сдвигу, он достигает максимальной прочности при малых деформациях и демонстрирует резкое снижение прочности, достигающее большие штаммы.

Общий коэффициент пустот: Общий коэффициент пустот (е) — это отношение объема пустот к общему объему почвы.

Коэффициент межмелкозернистости: коэффициент межмелкозернистости, определяемый как объем пустот на единицу объема активных (мелкозернистых) твердых частиц.

Разжижение: основным механизмом разжижения отложений рыхлого песка во время землетрясений является постоянное создание избыточного давления поровой воды и снижение среднего эффективного напряжения.

Объемная деформация: Количество избыточной поровой воды, слитой из образца почвы после регулярных недренированных испытаний.

Коэффициент межкристаллитной пустоты: концепция коэффициента межкристаллитной пустоты рассчитывает коэффициент пустотности, предполагая, что объем, занятый мелкими частицами, является частью объема пустот.Мелкие частицы заполняют пустоты, образовавшиеся между песчинками.

Фактор безопасности: Фактор безопасности от разжижения может быть определен как прочность на сдвиг без дренажа при сейсмической нагрузке по сравнению с максимальным коэффициентом напряжения сдвига при сейсмической нагрузке.

Смеси ила и песка: Мелкозернистые почвы, содержащие 35-65% крупнозернистого материала, описываются как песчаный ил.

Угол трения

Угол трения грунта — это параметр прочности грунта на сдвиг. Его определение выводится из критерия разрушения Мора-Кулона и используется для описания сопротивления грунта сдвигу трением вместе с нормальным эффективным напряжением.Угол трения грунта — это параметр прочности грунта на сдвиг. Его определение происходит из критерия разрушения Мора-Кулона и используется для описания сопротивления грунта сдвигу трением вместе с нормальным эффективным напряжением.

В плоскости напряжения нормального напряжения, эффективного для напряжения сдвига, угол трения грунта представляет собой угол наклона по отношению к горизонтальной оси линии сопротивления сдвигу Мора-Кулона.

Типовые значения угла трения о грунт

Некоторые типичные значения угла трения грунта приведены ниже для различных типов грунта USCS в нормально уплотненном состоянии, если не указано иное.Эти значения следует использовать только как ориентир для геотехнических проблем; однако для правильного выбора геотехнических параметров часто необходимо учитывать конкретное состояние каждой инженерной проблемы.

Описание	USCS	Угол трения о грунт [°]			Номер ссылки
Описание	USCS	мин.	макс.	Конкретное значение	Номер ссылки
Гравий с хорошей сортировкой, песчаный гравий с небольшими или нулевыми мелкими частицами	GW	33	40		[1], [2],
Гравий с плохой сортировкой, песчаный гравий, с небольшими штрафами или без них	GP	32	44		[1],
Песчаный гравий — рыхлый	(GW, GP)			35	[3 цитируется в 6]
Песчаный гравий — Плотный	(GW, GP)			50	[3 цитируется в 6]
илистый гравий, илистый песчаный гравий	GM	30	40		[1],
Глинистый гравий, глинистый песчаный гравий	GC	28	35		[1],
Песок с хорошей сортировкой, гравийный песок, с небольшими или нулевыми мелкими частицами	SW	33	43		[1],
Песок чистый, гравийно-песчаный — уплотненный	SW	–	–	38	[3 цитируется в 6]
Песок мелкой фракции, угловатые зерна — рыхлый	(SW)			33	[3 цитируется в 6]
Песок крупнозернистый с угловатыми зернами — плотный	(SW)			45	[3 цитируется в 6]
Песок с плохой сортировкой, гравийный песок с небольшим количеством или без мелочи	СП	30	39		[1], [2],
Плохой чистый песок — уплотненный	СП	–	–	37	[3 цитируется в 6]
Песок однородный, с круглым зерном — сыпучий	(СП)			27	[3 цитируется в 6]
Песок однородный, с круглым зерном — Плотный	(СП)			34	[3 цитируется в 6]
Песок	SW, SP	37	38		[7],
Песок рыхлый	(SW, SP)	29	30		[5 цит. В 6]
Песок средний	(SW, SP)	30	36		[5 цит. В 6]
Плотный песок	(SW, SP)	36	41		[5 цит. В 6]
илистые пески	SM	32	35		[1],
Глины илистые, песчано-иловая смесь — уплотненная	SM	–	–	34	[3 цитируется в 6]
илистый песок — рыхлый	SM	27	33		[3 цитируется в 6]
илистый песок — плотный	SM	30	34		[3 цитируется в 6]
Пески глинистые	SC	30	40		[1],
Пески каменные, песчано-глинистая смесь уплотненная	SC			31	[3 цитируется в 6]
Песок супесчаный, супесчаный Суглинок	SM, SC	31	34		[7],
Ил неорганический, илистый или глинистый мелкозернистый, слабопластичный	мл	27	41		[1],
Ил неорганический — рыхлый	мл	27	30		[3 цитируется в 6]
Ил неорганический — плотный	мл	30	35		[3 цитируется в 6]
Глины неорганические, илистые, глины песчаные малопластичные	CL	27	35		[1],
Глины малопластичные — уплотненные	CL			28	[3 цитируется в 6]
Илы органические и глины органические малопластичные	ПР	22	32		[1],
Илы неорганические высокой пластичности	MH	23	33		[1],
Илы глинистые — уплотненные	MH			25	[3 цитируется в 6]
Илы и глинистые илы — уплотненные	мл			32	[3 цитируется в 6]
Глины неорганические высокой пластичности	CH	17	31		[1],
Глины высокой пластичности — уплотненные	CH			19	[3 цитируется в 6]
Глины органические высокой пластичности	OH	17	35		[1],
Суглинок	ML, OL, MH, OH	28	32		[7],
Илистый суглинок	ML, OL, MH, OH	25	32		[7],
Суглинок илистый суглинок	ML, OL, CL, MH, OH, CH	18	32		[7],
Глина илистая	OL, CL, OH, CH	18	32		[7],
Глина	CL, CH, OH, OL	18	28		[7],
Торф и другие высокоорганические почвы	Pt	0	10		[2],

Корреляция между значением SPT-N, углом трения и относительной плотностью

Корреляция между значением SPT-N и углом трения и относительной плотностью (Meyerhoff 1956)
SPT N3 [Удары / 0.3 м — 1 фут]	Сойская упаковка	Относительная плотность [%]	Угол трения [°]
<4	Очень рыхлый	<20	<30
4-10	Свободные	20-40	30–35
10–30	Компактный	40–60	35–40
30–50	плотный	60–80	40–45
> 50	Очень плотная	> 80	> 45

Референции

Швейцарский стандарт SN 670 010b, Характеристические коэффициенты почв, Швейцарская ассоциация дорожных инженеров Швейцарский стандарт SN 670 010b, Характеристические коэффициенты почв, Ассоциация швейцарских инженеров по дорогам и дорожному движению
JON W.

Грунты и фундаменты. Типы грунтов, свойства грунтов. Песчаные грунты

Песчаные грунты, их состав и свойства

О грунтах

Скальные грунты

Пески

Глинистые грунты

Рекомендуемые виды фундаментов для деревянных домов и хозяйственных построек.

Столбчатый фундамент

Плитный фундамент

Плавающие фундаменты

Свайные фундаменты

Гранулометрический состав песков.

как правильно выбрать тип фундамента, чтобы он идеально подходил к грунту — ТЕХНОНИКОЛЬ

Виды грунтов

Влияние подземных вод на прочность фундамента

Воздействие морозного пучения на фундамент

Виды фундаментов и категории грунтов, для которых они лучше всего подходят

Столбчатый фундамент

Ленточный фундамент

Плитный фундамент

Свайный фундамент

автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Применение мелких и пылеватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна

Автореферат диссертации по теме «Применение мелких и пылеватых песков в противопучинных и защитных слоях земляного полотна»

Страница не найдена — ЖК «Второй Квартал»

Эффективные направления использования грунтов в дорожном строительстве в условиях Западной Сибири

Г.С. Меренцова, д.т.н., профессор; А.О. Хребто, ассистент, Алтайский ГТИ им. И.И. Ползунова

Журнал «Горная Промышленность» №1 (89) 2010, стр.62

Сопротивление разжижению армированных волокном илистых песков при циклической нагрузке

Основные

Реферат

Ключевые слова

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Характеристики создания порового давления песков и илистых песков: деформационный подход

Абстрактные

Влияние метода осаждения на недренированную реакцию илистого песка

Цитируется по

Оценка статического разжижения склонов илистого песка

Цитируется по

Прогнозирование нестабильности разжижения потока чистых и илистых песков

Определение циклических свойств илистых песков: глава книги по науке и технике

Abstract

1. Введение

Ключевые термины в этой главе

Угол трения

Типовые значения угла трения о грунт

Корреляция между значением SPT-N, углом трения и относительной плотностью

Референции

Добавить комментарий Отменить ответ