CC BY
7
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБРАЗЦОВ ЛЕССОВОГО ГРУНТА НЕНАРУШЕННОЙ СТРУКТУРЫ Будикова А.М.1, Адил Ж.О.2
1Будикова АйгульМолдашевна - кандидат технических наук, старший преподаватель; 2Адил Жадигер Жалгасбекович - магистрант, кафедра архитектуры и строительного производства, Кызылординский университет им. Коркыт Ата, г. Кызылорда, Республика Казахстан
Аннотация: в статье анализируется задача исследований деформируемости грунтов, она заключается в определении таких характеристик, которые используются при расчетах фундаментов и оснований. Эти характеристики не являются физическими константами и устанавливаются в зависимости от применяемого метода расчета. А также предлагаются определения характеристик слабого глинистого грунта, проведенных по образцам грунта природной влажности, которые вырезаны из монолита, и приводятся результаты испытания оснований зданий. Рассматриваются особенности взаимодействия сооружений с лёссовыми основаниями.
Ключевые слова: основание, фундамент, просадочные грунты, лессовые породы, геологическое исследование.
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE OBTAINED RESULTS OF SAMPLES OF LESS
SOIL WITH UNDISTRESSED STRUCTURE Budikova A.M.1, Adil Zh.Zh.2
1Budikova Aigul Moldashevna - Senior Lecturer, Candidate of Technical sciences;
2Adil Zhadiger Zhalgasbekovich - Undergraduate, DEPARTMENT OF ARCHITECTURE AND CONSTRUCTION PRODUCTION, KORKYTATA KYZYLORDA UNIVERSITY, KYZYLORDA, REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
Abstract: the article analyzes the task of studying the deformability of soils is to determine those characteristics that are used in the calculation offoundations and foundations. These characteristics are not physical constants and are set depending on the calculation method used.
It also offers definitions of the characteristics of weak clay soil conducted on soil samples of natural moisture, which are cut from a monolith and the results of the test of the foundations of buildings are given. The features of the interaction of structures with loess bases are considered.
And also the results of a laboratory study of loessial soils as the foundations of structures are given. Laboratory methods provide obtaining material in the amount necessary for statistical data processing in order to identify correlation dependences between changes in the moisture regime of loess soils and their deformability. Keywords: foundation, foundation, subsidence soils, loess rocks, geological exploration.
УДК 626/627:631.6
Для того чтобы убедиться, что компрессионные испытания дают заниженные величины просадочных деформаций для сооружений небольшой ширины на лёссовых основаниях большой мощности, имеющих область замачивания больше площади подошвы их фундамента вследствие длительного увлажнения фильтрационным потоком, возникающих при увлажнении их лёссовых оснований, а также для установления величины корректирующих коэффициентов при определении просадки по данным компрессионных испытаний, нами были проведены компрессионные испытания образцов того же лёссового грунта, что испытывался в лотке, и проведен сравнительный анализ результатов [1, 6].
Таблица 1. Усреднённые показатели сжимаемости образцов лёссового грунта различной влажности замачивания и
давления при испытании в компрессионном приборе
Нагрузка на образец р, МПа Относительная дефор-мация, ssi Коэффициент пористости, е Плотность сухого грунта, pd, т/м3 Коэффи-циент сжимаемости, m0, МПа-1 Коэффициент относительной сжимаемости mv, МПа-1
Природная влажность w=8%
0 - 0,981 1,37
0,05 0,0029 0,975 1,38 0,12 0,06
0,1 0,0069 0,967 1,38 0,16 0,08
0,2 0,0082 0,965 1,39 0,02 0,01
Замачивание водой "=16%
0 - 0,847 1,48
0,05 0,0135 0,822 1,50 0,5 0,27
0,1 0,046 0,762 1,55 1,2 0,66
0,2 0,059 0,738 1,57 0,24 0,14
Замачивание водой "=21%
0 - 0,728 1,58
0,05 0,023 0,718 1,59 0,2 0,12
0,1 0,052 0,674 1,67 0,86 0,50
0,2 0,063 0,610 1,68 0,55 0,33
Замачивание водой "=26 %
0 - 0,715 1,59
0,05 0,032 0,660 1,64 1,1 0,64
0,1 0,061 0,612 1,69 1,06 0,64
0,2 0,070 0,586 1,69 0,26 0,16
Компрессионные испытания проводились при тех же значениях влажности, что и при штамповых испытаниях в интервале w=16-26%, до которых замачивались образцы лёссового грунта после приложения ступени нагрузки на образец природной влажности. Ступени нагрузки менялись от 0 до 0,2МПа в интервале времени относительной стабилизации. Все опыты проводились в 5-ти повторностях. В таблице 1 показаны осредненные результаты компрессионных испытаний образцов замоченного до различных влажностей грунта [3].
По результатам компрессионных испытаний построены графики изменения характеристик лёссового грунта от изменения влажности и получены аппроксимирующие зависимости для pdзам=f(") езам=Д") при разных значениях нагрузки.
В таблице 2 приведены значения относительной деформации, полученные при испытаниях образцов одного и того же лёссового грунта при передаче на них одних и тех же ступеней нагрузок и замоченных до одной и той же влажности в одометре и в лотке [6].
Как видно из таблицы 2, величины относительной просадки лёссового грунта при штамповых испытаниях в лотке е^ больше 2 относительной просадки е^ при компрессионных испытаниях при влажности в диапазоне от природной до 26% и давлении р=0,05МПа и в 1,9 раза £slш>£sk при р=0,1МПа при том же диапазоне влажности. Сравнение результатов испытаний подтверждает то, что просадка основания под сооружением небольшой площади происходит с большими боковыми (поперечными) деформациями, которые почти в два раза увеличивают вертикальную составляющую наблюдаемой просадки.
Таблица 2. Сравнение результатов штамповых испытаний образцов лёссового грунта ненарушенной структуры с результатами компрессионных испытаний образцов одного и того же грунта
Нагрузка на образец р, МПа Относительная деформация, е81 % К=е81ш/е81ш
Компрессионные испытания, 8в1, % Штамповые испытания, 8з11н
Природная влажность "=8 %
0,05 0,29 0,67 2,31
0,1 0,69 1,17 1,69
Замачивание водой "=16 %
0,05 1,35 3,2 2,37
0,1 4,6 7,8 1,70
Замачивание водой "=21 %
0,05 2,3 5,7 2,48
0,1 5,2 9,6 1,85
Замачивание водой "=26 %
0,05 3,2 8,3 2,59
0,1 6,1 13,4 2,20
Сравнение результатов испытаний образцов одного и того же лёссового грунта в лотке и в одометре при одних и тех же величинах влажности при замачивании их после нагружения дало возможность получить коэффициент, корректирующий компрессионную схему расчета для учета бокового расширения грунта при просадке. Он равен:
К =
где - £si к - относительная просадка по данным компрессионных испытаний; esi ш - относительная просадка по данным штамповых испытаний.
С некоторым приближением можно считать коэффициент пересчета результатов компрессионных испытаний с учетом бокового расширения грунта коэффициентом условия работы и равным для лёссовидных суглинков [4] :
К=2,45 при давлении р=0,05МПа и влажности замачивания в пределах wsl=21-26 %; К=1,9 при давлении р=0,1МПа и влажности замачивания в пределах wsi=21-26 %;
Величина коэффициента условий работы Кс, учитывающего боковое расширение с помощью решений теории линейно-деформируемых тел определяется по формуле: K;=1/ß, где ß=1-[2v2/(1-v)], v - коэффициент бокового расширения. Если принять коэффициент бокового расширения v=0,4 [5] для суглинков, то Кс=2,15, что достаточно близко к предлагаемой нами величине коэффициента пересчета К.
Список литературы /References
1. Добров Э.М. Механика грунтов, Учебник для студентов учебных заведений. Москва. Издательский центр «Академия», 2008. 272 с.: 60х90.
2. Будикова А.М., Байманов Т.А. Анализ инженерно-геологические исследования площадок, сложенных слабыми глинистыми грунтами // Журнал «Вестник Науки и образования». № 7 (85). Часть 2. ISSN 25417851, 2020.
3. Будикова А.М., Отепберген Н.О., Инженерно-геологические исследования лессовых просадочных грунтов/ Журнал «Проблемы науки». № 04 (28), 2018. С. 44-47.
4. Боданов Ю.Ф. Фундаменты от А до Я. Строительство и ремонт фундаментов. Планировка. Технология. Материалы, Москва, Лада, 2006. 224 с.
5. Будикова А.М., Бостандыков Б.Х. Особенности взаимодействия гидротехнических сооружений с лёссовым основанием// Проблемы науки №04 (40), Научно-методический журнал РФ, ISSN 2413-2101, ISSN 2542-078X. Сертификат ПН №00268 от 12.04.2019. С. 40-43.
6. ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний, межгосударственный стандарт, Москва, 2012.
7. Будикова А.М. , Совершенствование метода расчетного обеспечения эксплуатационной надежности сетевых гидротехнических сооружений мелиоративных систем, возводимых на просадочных основаниях, диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, специальность 05.23.05 -Гидротехническое сооружение. МГУП. Москва, 2008. С. 127.
