Структурно - фазовая деформативность грунта

Грунты являются трехфазными системами, включающими сложную минерально-дисперсную составляющую, воду и атмосферный воздух.

Применение к расчету грунтов общей теории напряжений и законов механики сплошной среды требует соответствующего обоснования.

Дело в том, что в дисперсных телах (скелет грунта) внешняя нагрузка передается от одной частицы к другой лишь через точки контакта частиц, которые в большинстве случаев расположены или случайным образом или по некоторой структурной сетке, поэтому напряжения и размеры реакций частиц зависит от формы и размера частиц.

Герсеванова и другие доказали, что случайный характер направлений и величина некоторых усилий между частицами, ввиду малостей размеров частиц, вполне может быть усреднен , а неточность в определении напряжений при этих упорядочениях очень незначительно.

Гораздо большую неопределенность в перераспределении усилий и деформаций вносит различие механических характеристик частиц и разнообразие (….) связей, особенно (….) воды при наличии глинистых частиц.

Поэтому (….) особенности грунтов является то, что разные по (…..) частиц при одних и тех же напряжениях деформируются по разному.

Твердые частицы из водостойких, неразмокаемых горных пород. Они , как правило, при напряжениях, содвигаемых обычными сооружениями, испытывают упругие деформации, подчиняются закону Гука (для одномерной задачи);

(1)

Где:

Е- модуль упругости данной горной породы, МПа

δ- относительное удлинение

Ϭ- нормальные напряжения, МПа

Частицы из неводостойких горных пород, глинистые агрегаты при мелких влажностях, растительные частицы подчиняются законам упруго – пластическим деформациям:

(……………….)

Например, влажные глинистые текстуры и водно - коллоидные связи между ними характера (….) ползучести или вязкими (……..) по законам, (…) (то есть с учетом реологических свойств частиц и связей):

(2)

Где:

Ϭ(t) – (……..)значение напряжений;

Е _(….) – модуль деформации при (…….) приложении нагрузки (упругая составляющая деформации системы);

t– текущее время;

t_o- время приложения нагрузки;

Ϭ(t_o) – (………….);

Δt_o- время действия приложенной нагрузки.

- ядро ползучести, характеризующее скорость ползучести при постоянном напряжении, относительно к единице действующего давления; определяется экспериментально.

Проблема состоит в том, что во влажных грунтах, включающем глинистые частицы, все виды деформаций действуют одновременно.

Кроме того, новейшие исследования доказали, что гипотеза о не сжимаемости воды в порах грунта подтверждается не во всех случаях, так же, как и возможность пренебрежения сжимаемости твердых водостойких частиц (………..)

(3)

(……………….)