М.4.8. Что называется коэффициентом бокового давления грунта, от чего он зависит и как он связан с коэффициентом Пуаасона?

Коэффициентом бокового давления грунта  называется отношение приращения бокового давления   _x (или   _y) к приращению вертикального давления   _z при обязательном отсутствии боковых деформаций ( _x = _y =0), то есть

  _x = _y =0.

Боковое давление в этом случае является реактивным. Примером может служить грунт, обжимаемый в одометре. Коэффициент бокового давления зависит от вида грунта, его плотности и влажности. С коэффициентом Пуассона он связан следующей зависимостью:

Он изменяется в пределах от 0 до +1.

М.4.9. Какова принципиальная схема стабилометра и какие условия накладываются на напряжения и деформации в ней? Каким образом ведутся испытания в стабилометре?

Принципиальная схема стабилометра представлена на рис.М.4.9,а.

Рис.М.4.9. Стабилометр: а - условия нагружения; б - схема испытания (после достижения всестороннего давления *0 свободное боковое расширение при увеличивающемся вертикальном давлении); в - после осуществления всестороннего обжатия давлением *0 испытание при отсутствии боковых деформаций по схеме одометра

Испытания в стабилометре ведутся обычно по двум схемам (рис.М.4.9,б,в,): 1) прикладывается обжимаемое одинаковое давление  _x= _y= _z= ₀, а затем увеличивается давление  _z при уже неизменных далее напряжениях  _x= _y= ₀; при этом замеряются деформации сжатия  _z и расширения  _x = _y (рис.М.4.9,б); 2) прикладывается обжимающее давление   (в отдельных случаях этого можно и не делать), измеряются соответствующие деформации  _x = _y =  _z = ₀, а затем далее препятствуют деформированию грунта в горизонтальном направлении, увеличивая вертикальное давление. При этом образец деформируется только вертикально (в стабилометре воспроизводится схема одометра с той разницей, что боковое давление в ходе опыта постоянно измеряется, чего в одометре сделать нельзя) (рис.М.4.9,в).

М.4.10. Сколько независимых характеристик сжимаемости грунта мы получаем при испытании в одометре, в стабилометре и при штамповых испытаниях?

Всего независимых характеристик сжимаемости две. В процессе испытания грунта в одометре мы получаем только одну независимую характеристику сжимаемости m₀ или величину  , причем нельзя отдельно вычислить  ₀ иE₀. В процессе испытания грунта в стабилометре мы получаем обе характеристики сжимаемости  ₀ и E₀. При штамповых испытаниях мы получаем одну характеристику сжимаемости  , также не имея возможности подразделить ее на  ₀ иE₀.

М.4.11. В чем заключаются штамповые испытания? Какие их основные достоинства?

Рис.М.4.11. Штамповые испытания грунта в котловане в полевых условиях

Штамповые испытания (рис.М.4.11) заключаются в том, что штамп  круглая плита  устанавливается на дно котлована на предварительно зачищенную и разровненную поверхность грунта, после чего загружается ступенями нагрузки. Последующая ступень нагрузки прикладывается после затухания осадки от предыдущей ступени. По линейному участку зависимости осадки s, см, от нагрузки p, МПа, устанавливается модуль деформации E₀. Основным достоинством этого вида испытаний является то, что они ведутся непосредственно в грунтовом массиве. При испытаниях жесткими штампами требуется тщательная их установка на грунт с прилеганием по всей поверхности.

Штамповые испытания производятся также в скважинах. В этом случае штамп устанавливается в забое скважины. Применяются также винтовые штампы.