Модуль упругости грунта и модуль деформации
Перейти к содержимому

Модуль упругости грунта и модуль деформации

  • автор:

расчет модуля упругости грунта

Модуль упругости грунта E=E0(1-2v) Где Е0-модуль деформации v-коэф пуассона.

Для дорожников
Модули упругости грунтов для дорожников не вычисляются а нормируются и даются в таблицах Приложений к ВСН и ОДН (типа Проектирование нежестких одежд) или при жестких одеждах вычисляются в зависимости от нагрузки и жестости плиты (в тех же ВСН)

Вот в ОДН 218.046-01 есть табл П2.5

Последний раз редактировалось topos2, 09.03.2009 в 17:51 .
Сообщений: n/a
Сообщение от topos2
Модуль упругости грунта E=E0(1-2v) Где Е0-модуль деформации v-коэф пуассона.

Кажется ошибочка — модуль упругости гораздо больше модуля деформации грунта, а по вашей формуле все наоборот.
наверное так: E=E0/(1-2v)

Регистрация: 03.11.2006
Сообщений: 868

А может я действительно не прав. Поразмышляю

1) Из трех модулей сжатия, два модуля – это модули упругости
Тангенциальный – при малых нагрузках
И по верви разгрузки (или петле гистерезиса) – который дорожники и называют Начальным модулем упругости и который в 3 раза больше тангенциального. Значит он больше и модуля деформации – следовательно, моя формула в #2 не правильная. Спасибо ЛИС
2) Последний зависит от влажности и степени уплотнения и он переменный по величине. И поэтому он ни когда не дается в формульном виде, а только приблизительно в таблицах (для практики больше и не надо).
3) Его можно вывести, если помнить, что если модуль определяется котангенсом касательной обратной ветви то при свободе бокового расширения он определяется по известной формуле через коэф. бокового расширения (кси)

Eр=E*((1+кси)/(1+кси-2кси^2))
Вот вроде так. Но это очень условный модуль касающийся только определенного нагружения.

Добаляю. Посмотрел 2 учебника для дорожников по Мех грунтов (Доброва 2008 г и Бабкова 1964 г) там об этом ни чего и не сказано

Последний раз редактировалось topos2, 09.03.2009 в 19:54 .
Сообщений: n/a

topos2, если не вдаваться в подробности, то модуль упругости грунта вычисляют по формуле Е=Ео/0,12(этот принцип заложен к стати в КРОССе) — это очень обобщенная формула и для разных типов грунтов она будет отличаться, но не много (скальные и полускальные не в счет).
Думаю что эти отношения были получены экспериментально.
а вообще модуль упругости проще выразить по закону Гука — там все уже давно выведено. Вот только грунты к сожалению не подчиняются этому закону.

Модуль деформации (Е) – принимается для грунтов вместо модуля упругости потому что даже при малом диапазоне напряжений деформации грунта не являются полностью обратимыми (как в законе Гука – идеально упруго линейно-деформируемое тело), а всегда содержат в себе остаточную часть. Поэтому этот закон называют законом линейного деформирования. Следовательно, параметры Е, G, k называют модулями линейного деформирования. И следовательно значения модуля линейной деформации принимают меньшими чем модуль упругости, полученный в результате испытания штампом с разгрузкой.(Вялов стр. 95)

Регистрация: 03.11.2006
Сообщений: 868

ЛИС, как раз дорожники часто пользуются именно модулем упругости вместо модуля общих деформаций.
Сравним их номативные значения модулей упругости например для пылеватых песков 50-100МПА и то, что дается для фундаментов как модуль деформации 11-39 МПа
Это скорее всего связано
— с малыми нагрузками на грунты основание
— с цикличностью нагрузка-разгрузка.

Регистрация: 16.02.2008
Красноярск
Сообщений: 68

добрый день дорогие дорожники!
Прошу вашей помощи и совета в следующем вопросе:
как испытать георешетку, заполненную грунтом, чтоб получить модуль упрогости для расчета конструкц. дор. одежд по упругому прогибу ?
Есть ли какой либо норматив на такие испытания? либо методика их проведения
Буду рад любой информации
Заранее спасибо

Регистрация: 03.11.2006
Сообщений: 868

Я хоть и не дорожник, но испытания гибких дорожных одежд прописаны в ВСН52-89

еще ОДН 218.1.052-2002

Последний раз редактировалось topos2, 24.03.2009 в 14:08 .
Регистрация: 16.02.2008
Красноярск
Сообщений: 68
большое спасибо
Регистрация: 16.02.2008
Красноярск
Сообщений: 68

Дорогой topos2, в тех нормат. док-х которые вы указали прописан способ замера прогибов сущ. дор. полотна с помощью грузовика на котором установлена балка с индикатором.
Это не совсем то. Нет ли у вас информации как смоделировать упругий прогиб в лаборатории причем не на весь пирог дор. одежды а только на отд. его прослойку в основании — георешетку, заполненную грунтом ?

Модули упругости грунтов

image001.jpg

Эта статья посвящена одному из наиболее важных вопросов современной геотехники. Почему в большинстве случаев определения физико-механических свойств грунта в полевых и лабораторных условиях получаются разные модули деформации при определении их в приборах компрессионного сжатия, трёхосного сжатия, а также в ходе полевых штамповых испытаний? Ответ на этот вопрос в механическом обосновании используемых в настоящее время «моделей» грунта.

image002.jpg

image003.jpg

Ни для кого не секрет, что исторически механика грунтов приняла решение теории деформирования «твёрдого тела», а большинство расчётов основано на модели линейной упругой среды, т.е. модели Гука. В данной модели компоненты напряжения и деформации связаны между собой простыми линейными зависимостями, параметрами которой являются хорошо известные «модули деформации»: это модуль упругости, коэффициент Пуассона, модуль объемного сжатия и модуль сдвиговой (рис. 1). Между этими параметрами постоянно сохраняется пропорциональность выражающиеся через другие модули деформации. Эту информацию можно легко найти в таблицах нормативной документации и учебников по теории упругости (рис. 2) и «традиционно», как в большинстве конструкционных материалов, мы используем для описания деформируемости грунта пару модуль упругости + коэффициент Пуассона.

Однако в связи с тем, что в грунтах ярко выражены пластические деформации и всегда наблюдается нелинейность, принято называть их модулем общей деформации и коэффициентом отно сительного поперечного расширения. Однако в грунтах, как и во всех дисперсных средах, есть некоторая особенность механического поведения. Сопротивление объёмному сжатию и сопротивление сдвигу не линейны и носят обратный характер т.е. пропорциональность между ними не сохраняется в ходе деформирования. Проще говоря, если на начальном этапе модуль объемной деформации низкий, а сопротивление сдвигу высокое, то в конце разрушения наоборот, модуль объемной деформации высокий, а сопротивление сдвигу низкое. В результате соотношения между получаемыми модулями нарушаются и могут применяться только при условии рассмотрения какого-либо отдельного участка деформирования, но не всей диаграммы в целом.

В качестве иллюстрации рассмотрим, как выглядят три наиболее распространённых при требуемых нормативами испытания. Во всех трёх случаях использовалась однородная линейная упругая среда с известными параметрами:
Мд=30 Мпа;
Кп=0,3.

image004.jpg

В виртуальной среде модулирования GeoSmart было симулировано нагружение. После оценки результатов с применением методик ГОСТ 12248 и ГОСТ 20276, были получены значения модулей деформации, а там, где это было возможно, коэффициенты Пуассона. Они полностью совпадают что в компрессионных испытаниях, что в трёхосных.

image005.jpg

В штамповом испытании, даже в моделируемом упругом теле, была получена другая (хоть и не на много) цифра. Связано это с тем, что формула Шлейхера, которую используют ГОСТ и ОДН на штамповые испытания, не учитывает жесткости более низких слоев или фундамента, если он есть. Тем не менее, сходимость результатов есть, и можно сказать, что в условиях идеальной упругой среды всегда были бы хорошие результаты вне зависимости от вида испытаний.

image006.jpg

Почему же для грунтовой среды всегда получаются разные модули деформации, на разных приборах приходится использовать разные эмпирические коэффициенты, подобные коэффициенту Магишевой, для перехода от компрессионных и трёхосных испытаний к штамповым? Связано это с так называемой траекторией нагружения, о которой говорилось в начале статьи. Если мы сравним траектории нагружения в различных приборах, в зависимости от типа испытаний, то будет очевидным, что в трехоснике будет преобладать девиаторное нагружение. По традиционной траектории девиаторного раздавливания, СТС, мы увеличиваем в первую очередь девиатор напряжение, но также прирастает и среднее напряжение.

Если же мы будем использовать траекторию ТС, то будем увеличивать исключительно девиатор напряжения, а объемные компоненты будут постоянными.

image007.jpg

image008.jpg

Таким образом, в приборе трёхосного сжатия, в первую очередь определяется жёсткость грунта при сжатии и сдвиге. В приборе компрессионного сжатия траектория нагружения не контролируется, а соотношение между горизонтальным и вертикальным напряжением задаётся коэффициентом бокового давления грунта. Однако совершенно очевидно, что в компрессионном приборе преобладает объемное сжатие и чем выше коэффициент давления, тем ближе расчётное состояние к идеальному гидростатическому обжатию.

Принцип Шлейхера, используемый при штамповых испытаниях на объекте, является линейнодеформируемым полупространством, т.е. напряжение основания во время испытания меняется с глубиной. Именно поэтому штамповые испытания являются наиболее точным определением модулей деформаций из всех доступных. Т.к. по сути мы получаем показатели грунта в виде отклика (отражения) среды на внешнее воздействие, а не наблюдаем отобранный образец в моделируемых условиях. Именно при проведении полевых штамповых испытаний и имея информацию по геологическому разрезу местности можно наиболее точно провести анализ и оценку всех геологических рисков при строительстве.

image009.jpg

Читать далее

Устройство оснований дорожных одежд с применением минеральных вяжущих

Устройство оснований дорожных одежд с применением минеральных вяжущих

Холодная регенерация дорог по нацпроекту: опыт ЦЕМЕНТУМ под Калугой

Холодная регенерация дорог по нацпроекту: опыт ЦЕМЕНТУМ под Калугой

Техническая поддержка на старте работ: пусконаладка при реализации технологии укрепления грунта

Техническая поддержка на старте работ: пусконаладка при реализации технологии укрепления грунта

Отбор и испытание кернов – гарантия качества результата работ по укреплению грунтов

Отбор и испытание кернов – гарантия качества результата работ по укреплению грунтов

Строительство автомобильных дорог с жесткими дорожными одеждами в России

Строительство автомобильных дорог с жесткими дорожными одеждами в России

Модуль упругости грунта

Модуль упругости грунта (Еу) – это соотношение между сжимающим напряжением грунта и относительной обратимой деформацией, которую оно вызывает. Выражается показатель в МПа и определяется для правильного расчета усадки , нагрузки на основания фундаментов и дорожное полотно.

Содержание [Спрятать]

  • Модуль упругости грунта
  • Упругие деформации грунтов
  • Что такое модуль упругости
  • Методы определения модуля упругости
  • Определение модуля упругости жестким статическим штампом
  • Виды модулей упругости
  • Упругие характеристики грунтов
  • Упругие свойства скальных грунтов
  • Способ образования породы
  • Минеральный состав
  • Структура и текстура грунта
  • Состав и количество порового заполнителя
  • Температура
  • Упругие свойства дисперсных грунтов
  • Упругие свойства мерзлых грунтов
  • Практическое значение модуля упругости

Упругость свойственна всем грунтам. Она зависит от строения и некоторых внешних факторов. Детальнее об этом вы узнаете в этой статье.

Упругие деформации грунтов

Упругой деформацией грунта называют его способность восстанавливать свою форму и объем после снятия механической нагрузки. При сжатии, растяжении или сдвиге происходит смещение частиц, сжатие воды и водных пленок, сближение отдельных молекул минералов. Если нагрузка не критическая, после ее устранения объем воды и воздуха восстанавливается, а отдельные частицы занимают свое место.

Вместе с упругими возникают остаточные деформации. Большинство грунтов после снятия давления не восстанавливаются полностью. Когда число остаточных деформаций значительно превосходит упругие, материал разрушается.

Способность к упругим деформациям – это положительное свойство. Оно увеличивает прочность грунта. Упругий материал способен выдержать большие нагрузки без дефектов , изменения объема и формы. Поверхность грунта восстанавливается после снятия нагрузки, усадка немного замедляется.

Что такое модуль упругости

Модуль упругости характеризует сопротивление грунта растяжению или сжатию (линейным деформациям).

У скальных и твердых связных грунтов она подчиняется закону Гука и вычисляется по формуле:

Формула для вычисления модуля упругости

Закон Гука применим к относительно однородным системам. Грунты такими не являются. При выветривании, увлажнении, увеличении дисперсности их упругие свойства изменяются. Зависимость между напряжением и вызванным им сопротивлением становится нелинейной. Она может увеличиваться при уплотнении, затем на некоторое время стабилизироваться и падать при увеличении нагрузки. Поэтому для вычисления показателя используются более сложные формулы.

В расчетах модуля упругости грунтов применяется коэффициент Пуассона (v или μ) – соотношение относительного поперечного сжатия к относительному продольному растяжению.

Относительное поперечное сжатие определяется как:

Формула для вычисления относительного поперечного сжатия

Относительное продольное удлинение определяется как:

Формула для вычисления относительного продольного удлинения

Формула коэффициента Пуассона:

С учетом коэффициента Пуассона модуль упругости рассчитывают по формуле:

Формула для вычисления модуля упругости с учетом коэффициента Пуассона

Методы определения модуля упругости

Модуль упругости определяется несколькими методами:

  • Одноосным сжатием
    Подробно о нем вы можете прочитать в нашей статье Прочность грунта на сжатие.
  • Трехосным сжатием
    Этот метод применяется для вычисления общих деформаций грунта – упругих и остаточных.

Модуль упругости вычисляется по формуле:

Формула для вычисления модуля упругости при методе трехосного сжатия

Показатель можно рассчитаться с учетом коэффициента Пуассона:

Формула для вычисления модуля упругости с учетом коэффициента Пуассона

Детальнее о методе трехосного сжатия вы можете прочитать в нашей статье Сопротивление грунта сдвигу.

  • Жестким штампом в полевых условиях
    Этот метод чаще всего применяется в дорожном строительстве и прописан в ОДМ 218.5.007-2016.

Подробно о последнем методе мы расскажем дальше.

Определение модуля упругости жестким статическим штампом

Исследование проводится в полевых условиях при температуре воздуха не ниже 5°С.

В работе используются следующие инструменты:

  • Жесткий круглый штамп толщиной 2,5 см и диаметром 30 см
  • Домкрат
  • Насос с вмонтированным манометром, который показывает данные с точностью не менее 0,6 МПа
  • Выдвижная штанга , которая должна обеспечивать выдвижение опор на расстояние 145-155 см (на штанге выбиты соответствующие отметки, помогающие измерить удаление)
  • Круглый индикатор по типу часов с точностью измерений до 0,01 мм
  • Планка для измерений

Штамп прикрепляется к упору. Чаще всего для этого используются груженые автомобили, катки, жесткие противовесы. Масса упора должна обеспечить максимальную нагрузку от штампа на грунт.

После закрепления штампа его устанавливают на поверхность грунта. Площадка должна быть совершенно ровной. Если этого не удается добиться, поверхность подсыпают песком. В центр штампа ставят чистый домкрат (на нем не должно быть следов пыли, глины или песка). Затем к домкрату подключают насос.

С помощью уровня устанавливают штангу в горизонтальное положение. Ее опоры должны располагаться на расстоянии 1,25-1,5 м от опор автомобиля или катка, служащих в качестве упора. В центре штампа прикрепляют измерительную планку и индикатор, используют для крепления подшипники. Планка должна свободно перемещаться в отверстии, а индикатор – занимать строго вертикальное положение.

Стартовое давление в домкрате выставляют на уровне 0,02 МПа. Индикатор устанавливают на отметке 0 и начинают испытание.

Порядок проведения опыта следующий:

  • В домкрате создают давление 0,6 МПа
  • Нагрузку выдерживают, пока просадка штампа не будет 0,03 мм/мин
  • Записывают показания индикатора
  • Снижают давление до 0,02 МПа
  • Следят за показаниями индикатора , пока деформация не исчезнет, записывают его данные

Опыт повторяют несколько раз, записывают данные и высчитывают усредненное значение упругой деформации.

Затем высчитывают модуль упругости по формуле:

Формула для вычисления модуля упругости

Показатель определяют также на расстоянии 0,9 м и 2,4 м от места приложения нагрузки. В этих точках измеряют упругие деформации, фиксируют их средние значения.

После этого рассчитывают модуль упругости по формуле:

Еще одна формула для вычисления модуля упругости

Сейчас выпускаются ударные штампы, которые позволяют быстро и удобно вычислять модуль упругости в полевых условиях. Они состоят из штанги, упора движущегося устройства, наносящего удары по грунту в свободном падении. Штампы оснащены электронными дисплеями, на которых сразу отображаются показатели модуля упругости.

Такие приборы применяются на частных строительных площадках, при прокладке небольших дорог, тротуаров. При возведении высотных зданий или строительстве крупных автомобильных трасс используют методики, прописанные в нормативных документах.

Виды модулей упругости

Для полного представления об упругих деформациях грунта определяют несколько видов модулей упругости:

  • Модуль упругого сдвига или жесткости
    Показатель определяется при испытании грунта на устойчивость к сдвигу. Вычисляется он по соотношению между напряжением сдвига (τ) и размером упругой деформации. При сдвиге упругая деформация определяется как изменение прямого угла между плоскостью, по которой действует горизонтальное (касательное) напряжение.
  • Модуль объемной упругости
    Он определяется в ситуации, когда на грунт действует нагрузка со всех сторон. Исследования проводят методом трехосного сжатия.
  • Модуль длительной упругости
    Измеряется он при долговременных статических нагрузках. Отражает число связей в горной породе, которые могут восстанавливаться после нагрузки. Показатель определяют при строительстве зданий , при наличии пластических деформаций в грунте.
  • Динамический модуль упругости
    Он измеряется при кратковременных нагрузках длительностью до 0,1 с. Этот вид показывает, как будет реагировать грунт на удары и быстрое движение автомобилей. Чаще всего он применяется в дорожном строительстве.
  • Требуемый модуль упругости
    Это показатель, обеспечивающий максимальную надежность дорожного полотна на протяжении определенного промежутка времени. Он зависит от характеристик грунта и дорожной одежды, интенсивности траффика на трассе.
  • Модуль упругости эквивалентный
    Это усредненный показатель для всех слоев дорожной одежды – грунтового основания, песчаной и щебневой подушки, бетона, асфальта.

Дальше мы расскажем, от чего зависит модуль упругости и склонность к упругим деформациям у разных групп грунтов.

Упругие характеристики грунтов

В этом разделе мы рассмотрим показатели для грунтов:

Упругие свойства скальных грунтов

У скальных грунтов упругие деформации возникают при силе нагрузки, равной 70-75% разрушающей. По этому качеству они значительно превосходят связные и несвязные дисперсные грунты. Модуль упругости в самой группе может значительно отличаться.

На него влияет целый ряд факторов:

  • Способ образования породы
  • Минеральный состав
  • Структура и текстура
  • Состав и количество порового заполнителя
  • Температура

Дальше мы детальнее опишем влияние каждого из факторов.

Способ образования породы

Модуль упругости возрастает в породах, которые образовались при высоком давлении в недрах земли. Самый высокий показатель у грунтов магматического происхождения – базальтовых, гранитных , оливиновых, порфиритовых. Немного снижается он у магматических.

У осадочных грунтов модуль упругости самый низкий. Он во многом зависит от типа включений и минерального состава, о котором вы можете прочитать дальше.

Минеральный состав

Упругость грунта зависит от свойств каждого отдельного минерала, входящего в состав породы. На показатель влияет плотность упаковки атомов в кристаллической решетке, молекулярная масса отдельных элементов.

Было подмечено, что самой высокой упругостью обладают основные скальные грунты (базальтовые, оливиновые, порфиритовые, габбро). Показатель снижается, если в грунте содержится серпентинит, гипс, слюда. Включения корунда, жадеита и кварцита, наоборот, повышают упругость.

В таблице ниже даны модули упругости скальных грунтов разного состава.

Группа Тип грунта Модуль упругости, МПа
Магматические Граниты 39-78
Граниты порфировидные 47-74
Гранодиориты 55-73
Сиениты 60-65
Габбро 86-105
Габбро-нориты 88-96
Диабаза 21-120
Бронзититы 140-146
Оливиниты 150-159
Перидотиты 152-160
Пироксениты оливиновые 160-166
Андезитовые порфириты 47-73
Базальты 3-69
Туфобрекчии 23-63
Туфы пепловые 5-30
Метаморфические Гнейсы 39-105
Скарны 67-130
Кварциты 75-95
Мраморы 75-82
Катаклазированные туфы 42-53
Сланцы кристаллические 49-60
Сланцы песчано-глинистые 5-75
Осадочные Известняки Хемогенные 44-87
Ракушечники 4-10
Органогенные 5-70
Кавернозные 1-7
Глинистые 0,3-12
Доломиты 3-43
Мергели 1,1-6
Песчаники Кварцитовые 18-68
Карбонатные 04-29
Глинистые 0,6-28
Алевролиты 7-30
Каменная соль 27-29

Модуль упругости различных скальных грунтов

Структура и текстура грунта

Самой высокой упругостью обладают монолитные грунты с минимальной пористостью. В процессе выветривания в массиве появляются трещины, увеличивается количество пор. Это ведет к снижению показателя.

Многие скальные грунты имеют слоистую структуру. Если напряжение прикладывается параллельно слоев, упругость материала возрастает. При перпендикулярном к слоям приложении силы она падает.

Состав и количество порового заполнителя

Грунтовые поры могут быть заполнены воздухом, жидкостью или минеральной субстанцией. Воздух не обладает упругостью, поэтому грунт становится более чувствительным к деформациям и разрушению, его упругость снижается.

При заполнении пор скального грунта водой повышается его динамический модуль упругости. Грунт становится более устойчивым к периодическим кратковременным нагрузкам (например , ударам или проезду автомобилей). Статический модуль упругости водонасыщенного грунта снижается.

Если заполнителем служит песок или глина, упругость скального грунта возрастает как при статических, так и при динамических нагрузках. Она будет зависеть от плотности заполнителя – чем она выше, тем эффективнее восстанавливается объем грунта после снятия нагрузки.

Температура

У всех скальных грунтов при повышении температуры увеличивается склонность к пластическим деформациям и падает упругость. Это связано с возрастанием подвижности атомов и молекул. Прочность связей между отдельными элементами уменьшается, и грунт становится более чувствительным к разрушениям.

Упругие свойства дисперсных грунтов

У дисперсных грунтов модуль упругости намного ниже, чем у скальных. Даже при незначительных нагрузках в них преобладают необратимые пластические деформации.

У несвязных разновидностей зависимость между модулем упругости и напряжением нелинейная. При нагрузке происходит уплотнение грунта, что ведет к возрастанию показателя. В момент максимальной плотности упругие деформации начинают преобладать над пластическими. Но при возрастании давления ситуация меняется, модуль упругости начинает снижаться, пока не происходит разрушение грунта.

У связных грунтов упругость во многом зависит от консистенции. Показатель высокий у сухих грунтов. Он значительно возрастает при незначительном увлажнении, когда вода еще не разрывает контакты между частицами и выступает дополнительным упругим связующим веществом. При переходе в пластично-текучую и текучую консистенцию упругость резко снижается, начинают преобладать необратимые деформации.

Твердые связные грунты при нагрузках, не разрывающих контакты между их отдельными частицами, ведут себя как скальные. Если структурные связи разрушаются, упругость снижается. При дальнейшем уплотнении она будет повышаться до определенного предела , как у несвязных дисперсных грунтов.

В таблице поданы модули упругости некоторых дисперсных грунтов.

Тип грунта Модуль упругости, МПа
Гравий и галька 24-32
Щебень 13-30
Дресва 6-24
Галечники С песчаным заполнителем 80-110
С суглинистым заполнителем 70-80
Гравийный грунт с песчаным заполнителем 20-28
Пески Гравелистые 68-90
Крупные 70-80
Средние 44-120
Мелкие 20-93
Пылеватые 40-94
Мелкие глинистые 60-380
Супеси Твёрдые 30-90
Пластичные 20-460
Суглинки Твёрдые 25-1800
Полутвёрдые 45-1600
Тугопластичные 18-110
Пластичные 240-640
Текучепластичные 53-450
Лёссовидные 37-75
Глины Твёрдые 100-7600
Полутвёрдые 95-5600
Тугопластичные 50-960
Мягкопластичные 8-72
Текучепластичные 2,7-60

Модуль упругости дисперсных грунтов

Упругие свойства мерзлых грунтов

На модуль упругости мерзлых грунтов влияет три фактора:

  • Порода, образующая грунт
  • Температура
  • Количество льда

У скальных мерзлых грунтов упругость зависит главным образом от породы. Она лишь незначительно повышается при снижении температуры. Это более заметно в материалах с высокой пористостью и трещиноватостью.

Включения льда мало влияют на характеристики крупнообломочных грунтов. Зато в песчаных материалах со снижением температуры упругость существенно возрастает.

В глинах, суглинках и супесях остается много незамерзшей пленочной воды даже при низких температурах. Поэтому их упругость при замерзании возрастает не так существенно, как у песков.

Практическое значение модуля упругости

Модуль упругости определяют в таких сферах:

  • При возведении домов
  • В дорожном строительстве
  • При обустройстве территории (обустройстве тротуаров, пешеходных дорожек, проездов между домами)

При возведении домов показатель учитывают при расчетах усадки фундамента, которая немного замедляется в упругих грунтах. Также стоит обратить внимание на модуль упругости при трамбовке грунта. Если не приложить достаточной силы, его объем будет восстанавливаться.

Еще важнее учитывать модуль упругости в дорожном строительстве. Если у основания он достаточно высокий, после проезда автомобилей прогибы дорожного полотна быстро восстанавливаются. При низкой упругости грунта деформации углубляются, со временем становятся заметны следы от шин, колеи. В результате срок службы покрытия сокращается.

Низкую упругость грунта можно компенсировать за счет дорожной одежды. Но качество такой дороги будет ниже. Поэтому большое внимание уделяют основаниям – укрепляют грунт или проводят его замену.

При благоустройстве территории также следует обратить внимание на модуль упругости грунта. Нагрузки на пешеходные дорожки меньше , чем на автомобильные трассы. Но при малой упругости грунта они тоже могут разрушаться, что повлечет дополнительные средства на ремонт.

Стоит уделять внимание проездам между домами, по которым передвигаются автомобили на небольшой скорости, и стоянкам. В этих местах важен высокий показатель как статического, так и динамического модуля упругости. Ведь на малых скоростях нагрузка на дорожное покрытие не уменьшается, а на стоянках еще и увеличивается.

Определение модуля упругости – обязательная часть исследования в дорожном строительстве. В ведущих странах мира именно по этому показателю определяют качество и надежность дорожного покрытия. Но при возведении домов также изучают упругие свойства грунта. Это позволяет правильно рассчитать тип фундамента, нагрузку на основание, продумать метод его укрепления. Для точного измерения модуля нужны специальные приборы. Исследования проводятся специалистами в полевых и лабораторных условиях.

Модуль упругости грунта и модуль деформации

На протяжении всех работ по укладке новых коммуникаций, дорожного полотна или придомовых территорий необходимо выяснить насколько уплотнен грунт на участке. От результатов определения модуля упругости (деформации) грунта зависит качество и безопасность возводимых объектов.

Строительная лаборатория Verum рада представить нашим клиентам новый прибор немецкого производства Terratest. Этот прибор даёт моментальные результаты определения модуля упругости (деформации) грунта, что значительно ускоряет организацию строительных работ на объекте. Модуль упругости (деформации) грунта показывает насколько утрамбован грунт на подготовленном участке в МН/м2, и понесёт ли он расчетную нагрузку. С помощью такого современного прибора наши клиенты могут узнать результаты тестирования сразу на объекте и получить данные тестирования в виде чека Terratest. Также клиенты нашей лаборатории могут получить мгновенный протокол проведенного испытания в программе VERUM.

Строительная лаборатория VERUM, применяя в своих исследованиях новейшее оборудование компании Terratest, поможет своим заказчикам выполнять строительные работы в кратчайшие сроки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *