Основные деформационные характеристики грунтов.

Основными характеристиками сжимаемости грунтов являются модуль общей деформации Е или коэффициент относительной сжимаемости , коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) и коэффициент бокового давления .

1. Коэффициент относительной сжимаемости. При расчете осадок часто используется коэффициент относительной сжимаемости, который определяется по формуле:

.

Выразим выражение из формул и . Приравниваем правые части этих выражений, решаем их относительно m_v , получим:

или m_v*p_i=s_i /h

Т.о. коэффициент относительной сжимаемости равен относительной осадкеs_i/h, приходящейся на единицу действующего давления.

2. Модуль общей деформации Е является коэффициентом пропорциональности между напряжениями и относительными деформациями. Определяется он в полевых и лабораторных условиях. Наиболее распространенный способ – проведение компрессионных испытаний с последующей их обработкой. В этом случае модуль общей деформации будет равен:

;

где β – коэффициент, учитывающий невозможность бокового расширения грунта (для песков и супесей β = 0,76, суглинков β = 0,63, глин β = 0,42.

При испытании грунта диаметром d штампом по результатам лабораторных испытаний, Е определяется расчетом по формуле

Е=(1-ν²)*w*d*∆p/∆S

3. Коэффициент бокового давления ξ рассматривается как отношение приращения бокового давления (или ) к приращению действующего вертикального давления при обязательном отсутствии боковых деформаций :

.

По экспериментальным данным значения коэффициентов бокового давления изменяются в следующих пределах: для песчаных грунтов ξ = 0,25-0,37, глинистых ξ = 0,11-0,82. Величина ξ определяется в приборах трехосного сжатия.

4. Коэффициент поперечного расширения νгрунта (коэффициент Пуассона) равен отношению относительных горизонтальных деформаций образца ε_х к относительным вертикальным ε_z, т.е.:

.

Коэффициент поперечного расширения составляет: для песков ν = 0,21-0,29, супесей и суглинков ν = 0,30-0,37, глин ν = 0,40.

Коэффициенты бокового давления и поперечного расширения связаны между собой следующим образом:

; .