Для чего используется величина eoed

Модуль общей деформации грунта (понятие и особенности)

Величина модуля общей деформации меняется в процессе воздействия на грунт:

где E_ot — модуль общей деформации грунта в период действия нагрузки t

P — нагрузка;

h — мощность деформируемого слоя;

S_t — полная деформация, успевающая развиться за период времени t.

Модуль общей деформации по сравнению с модулем нормальной упругости имеет следующие отличия [Механика грунтов. Бартоломей А.А.]:

Модуль деформации грунта определяют по следующим нормативным документам

Рассмотрим немного подробнее нормирование методов определения модуля деформации.

Определение лабораторного модуля деформации согласно ГОСТ 12248-2010:

1. Методом одноосного сжатия в соответствии с разделом 5.2. для определения модуля деформации и упругости для полускальных и глинистых грунтов с I_L ≤ 0,25.

Модуль деформации вычисляется по п.5.2.5.3:

Модуль деформации E в заданном диапазоне напряжений Δσ вычисляют по нагрузочной ветви зависимости ε₁ = f(σ) по формуле:

2. Методом трехосного сжатия в соответствии с разделом 5.3. для определения

модуля деформации любых дисперсных грунтов..

Модуль деформации вычисляется по п.5.2.5.3:

Модуль деформации E определяют при испытаниях, проведенных при постоянном значении напряжений σ₃ ( Δσ₃ =0) и вычисляют по формуле:

Δσ₁ — приращение напряжений σ₁ в заданном диапазоне;

Δε₁ — приращение относительных вертикальной деформации образца.

3. Методом компрессионного сжатия в соответствии с разделом 5.4. для песков мелких и пылеватых, глинистых грунтов, органо-минеральных и органических грунтов.

Модуль деформации вычисляется по п.5.4.6.4:

Модуль деформации E в заданном диапазоне напряжений Δσ вычисляют по нагрузочной ветви зависимости ε₁ = f(σ) по формуле:

E_oed = Δp / Δε (5.33)

где Δε — изменение относительного сжатия, соответствующее Δp;

m_o — коэффициент сжимаемости, соответствующий Δp;

β — коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и вычисляемый по формуле:

β = 1- (2 · υ 2 ) / (1 — υ ) (5.36)

где υ — коэффициент поперечной деформации, определяемый по результатам испытаний в приборах трехосного сжатия по 5.3 или в компрессионных приборах с измерением бокового давления.

При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать β равным:

Определение полевого модуля деформации согласно ГОСТ 20276-2012:

1. Методом испытания штампом в соответствии с разделом 5 для определения модуля деформации дисперсных грунтов: минеральных, органо-минеральных и органических грунтов.

Определяют по результатам нагружения грунта вертикальной нагрузкой в забое горной выработки с помощью штампа.

Модуль деформации E вычисляется по п.5.5.2:

K_p — коэффициент, принимаемый в зависимости от заглубления штампа h/D ( h — глубина расположения штампа относительно дневной поверхности грунта, см; D — диаметр штампа, см);

K₁ — коэффициент, принимаемый для жесткого круглого штампа равным 0,79;

Δp — приращение давления на штамп;

ΔS — приращение осадки штампа, соответствующее Δp.

2. Методом испытания радиальным прессиометром в соответствии с разделом 5 для определения модуля деформации дисперсных грунтов: песков, глинистых, органо-минеральных и органических грунтов..

В состав установки для испытания грунта радиальным прессиометром должны входить:

Модуль деформации E вычисляется по п.5.5.2:

где K_r — корректирующий коэффициент;

r_o — начальный радиус скважины;

Δp — приращение давления на стенку скважины;

ΔS — приращение перемещения стенки скважины (по радиусу).

Источник

Что за параметр в отчете об инженерно-геологических изысканиях?

проектировщик ж/б, ОиФ

Я посмотрел коэффициенты по таблицам Ростовского ТИСИза (коэффициент определяется в зависимости от компрессионного модуля и показателя текучести). Вот для водонасыщенного состояния коэффициент mk получился 1,2, т.е. совпадает с приведенными данными:
Eкпр (компрессионный модуль) x mk = E
2.94 МПа x 1.2 = 3.52 МПа

А для естественного состояния по тисизовским таблицам коэффициент mk равен 2,7-2,8 (а должен бы 1,3). Возможно, при проведении данных изысканий проводились и штампоопыты, с помощью которых был определен коэффициент mk, использованный при расчете модуля деформации грунта в естественном состоянии.

1.Так что это за коэффициент? Объясните, пожалуйста, подробнее.
2.Прошу подсказать литературу и нормы, где про эти тонкости можно детально почитать.
3.Для расчета осадок отдельно стоящих фундаментов мне надо брать значение модуля деформации, которое без скобок?

проектировщик ж/б, ОиФ

1.Так что это за коэффициент? Объясните, пожалуйста, подробнее.
2.Прошу подсказать литературу и нормы, где про эти тонкости можно детально почитать.
3.Для расчета осадок отдельно стоящих фундаментов мне надо брать значение модуля деформации, которое без скобок?

проектировщик ж/б, ОиФ

Только для Вас! см. вложение

Так. Зря я сказал про отсутствие расширения в кольце.
В общем так. Есть ГОСТ 12248-96 по которому проводятся компрессионные испытания грунтов в лаборатории. В этом ГОСТе указано, что компрессионный модуль деформации грунта вычисляется с учетом коэффициента бокового расширения b (бета). Таким образом, боковое расширение уже должно быть учтено еще до применения коэффициента mk. Далее, в СП 50-101-2004 есть пункт 5.3.6 (такой же пункт должен быть в СНиП 2.02.01-83), в котором указано, что для уточнения модуля деформации грунта должен применяться коэффициент mk. Суть этого коэффициента в том, что в лаборатории испытываются образцы не соответствующих размеру всего массива грунта и в условиях, лишь приближенно моделирующих работу грунта в естественном залегании. Зачастую (но не всегда), в лаборатории грунт оказывается в менее «удобных» для него условиях, чем в массиве, поэтому и mk почти всегда больше единицы (в таблице 5.1 СП 50-104 есть значения равные и 6).

Добавлено:
Тут правда возникла какая-то заморочка возникла с таблицами mk РостовТИСИза — мы бету для лессовидных грунтов (как просадочных, так и непросадочных) не применяем вместе с тисизовской mk. Почему так — не знаю, решили, что в тисизовской mk бета уже учтена. Впрочем, РостовТИСИЗ делал эти таблицы для Ростовской области, для Днепропетровска они уже не подойдут (хотя условия, я думаю, сходные).

Добавлено II:
Beginer, спасибо за фото, но я имел ввиду, что не видел прессиометр в действии.

Источник

Выбор модели грунта и её параметров в расчётах геотехнических объектов

А. И. Голубев
ГОУ ВПО СПбГПУ, Санкт-Петербург, Россия
А. В. Селецкий
ООО «НИП-Информатика», Санкт-Петербург, Россия

АННОТАЦИЯ: Статья посвящена вопросу обоснования выбора математической модели грунта и определению ее параметров. В качестве сопоставляемых моделей выбраны две наиболее популярные упругопластические модели: модель Кулона-Мора и модель упрочняющегося грунта. Приведены результаты методики определения расчетных параметров этих моделей путем сопоставления результатов компьютерного моделирования стабилометрических испытаний в программе PLAXIS с лабораторными данными. В рамках выбранных моделей выполнены расчеты напряженно-деформированного состояния грунтовых массивов с ограждающими конструкциями. Дан анализ выявленных характерных различий в прогнозе деформаций объектов и усилий в конструкционных элементах.

1. Введение

Комплексное расчетное обоснование проектов строительства, эксплуатации, реконструкции сооружений в сложных инженерно-геологических условиях, в том числе в стесненной городской застройке, стало невозможным без использования современных компьютерных программ. При этом следует помнить, что расчеты, по результатам которых будет принято проектное решение, следует проводить только после серии предварительных расчетов исследовательского характера, учитывающих влияние ряда факторов при математическом моделировании работы геотехнической системы. Наиболее важными из них являются вопросы создания геометрической модели, конечно-элементной расчетной схемы и выбора модели грунта.

В современной практике геотехнических расчетов используются математические модели грунта разной степени сложности. Преимущество простых моделей заключается в меньшем количестве входных параметров, а также в простоте и ясности определяющих уравнений. Однако результаты моделирования в этом случае могут быть достаточно грубыми и плохо согласующимися с реальными данными. Сложные, усовершенствованные модели позволяют

описать поведение грунта более точно, но они требуют более широкого набора характеристик грунта, а также достаточной осведомленности и опытности инженера при выборе модели, ее параметров и анализе полученных результатов расчетов.

2. Две альтернативные модели

Декларируемый в строительных нормах принцип проектирования по предельным допускаемым деформациям может быть реализован в полной мере только при использовании упругопластических моделей грунта, позволяющих описывать напряженно-деформированное состояние на всем диапазоне изменения нагрузок, вплоть до предельных (разрушающих) значений. Возьмем две такие модели: упругоидеальнопластическую модель (модель Кулона-Мора) (Бугров, 1974) и упругопластическую модель с упрочнением (Schanz et al, 1999). Эти модели включены в программный комплекс PLAXIS, что позволяет провести сравнительный анализ и оценить влияние выбранной модели и ее расчетных параметров на прогнозируемое развитие напряженно-деформированного состояния грунта.

3. Определение параметров моделей. Лабораторные и виртуальные испытания грунта

Программа PLAXIS располагает опцией оперативного математического моделирования стандартных лабораторных испытаний грунтов с использованием имеющихся расчетных моделей (опция «soil test»).

Таблица 1. Расчетные параметры моделей грунта

Источник

Общий модуль деформации грунта: по геологии или СНиПу?

Основания и фундаменты, геотехнологии

КрасавчеГ!

з.ы. И геологии разные бывают.

Интересно. Особенно, почему не совпадает в моем примере модуль из геологии умноженный на поправочный коэффициент со СНиПовским?

Проблема-то в чем? Никто не спорит, что при штамповых испытаниях (в полевых условиях) модуль общей деформащии грунта получается наиболее точный. Но как только геологи переходят к компрессионным испытаниям (в лаборатории), то сразу появляется ошибка в Ео. Доказательством этого я привел 3 компетентных источнока.

проектировщик ж/б, ОиФ

Основания и фундаменты, геотехнологии

1. Фразы не удивили, эти истины мне давно известны.
2. Геология должна отвечать требованиям по достоверности и объему, необходимому для проектирования конкретного здания. Для серьезных зданий и сооружений одними лабораторными данными не обойтись. Необходимо требовать от заказчика полноценной геологии, это в его же интересах. Лучше, если вы сами, как проектировщик, даете задание на изыскания. Геологи составляют программу работ и с вами и заказчиком согласовывают.
3. Объем и методика изысканий также зависят от изученности площадки, чем более изучена, тем можно меньше выполнять полевых работ.
4. Некоторые грунты возможно испытать только в полевых условиях из-за невозможности отбора образцов ненарушенной структуры.

5.Потому, что СНиП не может учитывать все разнообразие грунтов. Это осредненные данные. Но тем не менее, они не должны сильно разниться.
6.Интерпретация коэффициента m, как КСС, неверная. Это коэффициент перехода от данных компрессионых испытаний к штамповым, получен эмпирическим путем по корреляционным зависимостям на основании многочисленных испытаний для различных грунтов и обобщенный в СНиП. Подобные коэффициенты имеются во многих регионах для специфических грунтов именно этого региона. В Ростовской области мы пользуемся для лессовых грунтов методикой и коэффициентами, разработанными трестом «РостовДонТисиз, который обобщил данные полевых и лабораторных испытаний по деформациям в нашем регионе. Они существенно отличаются от СНиПовских (или, что в Пособиии к СНиП).
7.В отчетах геологи должны давать сравнительную таблицу деформационных и прочностных показателей, полученных в полевых и лабораторных условиях, по СНиП и по региональным таблицам и рекомендовать оптимальные значения. Большого различия, как у вас, здесь не должно быть. И оно должно быть тщательно проанализировано.
8.И еще, не терплю пренебрежительного отношения к инженерам-геологам. На форуме это встречается.
9. Присоединяюсь к ответам Beginer и mms2000

Источник

1.4. ДЕФОРМИРУЕМОСТЬ ГРУНТОВ ПРИ СЖАТИИ

Характеристикой деформируемости грунтов при сжатии является модуль деформации, который определяют в полевых и лабораторных условиях. Для предварительных расчетов, а также и окончательных расчетов оснований зданий и сооружений II и III класса допускается принимать модуль деформации по табл. 1.12 и 1.13.

ТАБЛИЦА 1.12. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

Примечание. Значения E приведены для кварцевых песков, содержащих не более 20 % полевого шпата и не более 5 % в сумме различных примесей (слюды, глауконита и пр.).

ТАБЛИЦА 1.13. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ

Примечание. Значения E не распространяются на лёссовые грунты.

1.4.1. Определение модуля деформации в полевых условиях

Для определения модуля деформации используют график зависимости осадки от давления (рис. 1.1), на котором выделяют линейный участок, проводят через него осредняющую прямую и вычисляют модуль деформации Е в соответствии с теорией линейно-деформируемой среды по формуле

где ν — коэффициент Пуассона (коэффициент поперечной деформации), равный 0,27 для крупнообломочных грунтов, 0,30 для песков и супесей, 0,35 для суглинков и 0,42 для глин; ω — безразмерный коэффициент, равный 0,79; d — диаметр штампа; Δр — приращение давления на штамп; Δs — приращение осадки штампа, соответствующее Δр.

При испытании грунтов необходимо, чтобы толщина слоя однородного грунта под штампом была не менее двух диаметров штампа.

Модули деформации изотропных грунтов можно определять в скважинах с помощью прессиометра (рис. 1.2) [3].

В результате испытаний получают график зависимости приращения радиуса скважины от давления на ее стенки (рис. 1.3).

Коэффициент k определяется, как правило, путем сопоставления данных прессиометрии с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампом. Для сооружений II и III класса допускается принимать в зависимости от глубины испытания h следующие значения коэффициентов k в формуле (1.2): при h k = 3; при 5 м ≤ h ≤ 10 м k = 2; при 10 м h ≤ 20 м k = 1,5.

ТАБЛИЦА 1.14. ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Е ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Для сооружений III класса допускается определять Е только по результатам зондирования.

1.4.2. Определение модуля деформации в лабораторных условиях

В лабораторных условиях применяют компрессионные приборы (одометры), в которых образец грунта сжимается без возможности бокового расширения. Модуль деформации вычисляют на выбранном интервале давлений Δр = p₂ – p₁ графика испытаний (рис. 1.4) по формуле

где e₀ — начальный коэффициент пористости грунта; β — коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в приборе и назначаемый в зависимости от коэффициента Пуассона ν (табл. 1.15); а — коэффициент уплотнения;

ТАБЛИЦА 1.15. СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА v И КОЭФФИЦИЕНТА β

Давление р₁ соответствует природному, а р₂ — предполагаемому давлению под подошвой фундамента.

Значения модулей деформации по компрессионным испытаниям получаются для всех грунтов (за исключением сильносжимаемых) заниженными, поэтому они могут использоваться для сравнительной оценки сжимаемости грунтов площадки или для оценки неоднородности по сжимаемости.

При расчетах осадки эти данные следует корректировать на основе сопоставительных испытаний того же грунта в полевых условиях штампом. Для четвертичных супесей, суглинков и глин можно принимать корректирующие коэффициенты m (табл. 1.16), при этом значения Е_oed необходимо определять в интервале давлений 0,1—0,2 МПа.

ТАБЛИЦА 1.16. КОЭФФИЦИЕНТЫ m ДЛЯ АЛЛЮВИАЛЬНЫХ, ДЕЛЮВИАЛЬНЫХ, ОЗЕРНЫХ И ОЗЕРНО-АЛЛЮВИАЛЬНЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ГРУНТОВ ПРИ ПОКАЗАТЕЛЕ ТЕКУЧЕСТИ I_L ≤ 0,75

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник