close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1775 kuljigitovr.k vliyanie vklyucheniy dresvi na prochnost glinistih gruntov pri odnopolostnom sdvige r.k. kuljigitov v.a. kozionov

код для вставкиСкачать
нъ
№3, 2007 г.
№
3 2007
МАЗМ¥НЫ
'
1
С. Горайгыров
=6
я зя
" Д 1Н
академик С.Бзйсембаес
С.
И.
Ахметов,
В.В.
Рындин
ES
ШX
Шо- IniKi жылыту двигательдерш прс^кцидлруд^ Mathcad жэ^е-..
^ £ Turbo Pascal жуйесш програ\шал4удьЫоддаНь1луй
2 *
туралы.....................................................................................5
2£ Л
Л
-О
^1
О. Байтемирова, Б.Б. Отегулов, Ж.А. Юсупов
Элгкгроэнергетикальщ
жуйенщ курылган режишнщ
5 йтехникалык жвнг математикалык ксйылым талабыньщ
< ?
С I- ecemenyi................................................. ............................. 10
—ш
г0 •“
£
S
g-O
Эо.
± ш
п СП
51
СО>
оо.
л
LL
>S
<
CL
О
Н
Ж. С. Батырханова, Б. Ч. Кудрышова, В. Т. Станевич
KeMip алу калдыктарыньщ шпз1нде алынран керамикалык
плигалардьщ курлымыньщ зерпелу1................................... 16
В.А. Бороденко
Реши коргаудыц ецделген курылгысыньщ функционалды
жеш аппаратты берйагшгшщ багасыньщ байланысы
хуралы................................................................................. -21
М.А. Газалиева, С.К. Сапаргалиева, Л.Р. Пак,
А.Б. Гайсин, Б.К. Жумабекова, Н.А. Полторанина
Бершци ещцргсте жумыс ютейгшдердщ ауыру
сараптамасы.............................. ...................................
26
М.А. Газалиева, А.Б. Гайсин, CJC. Сапаргалиева, Л.Р. Пак,
Е.Н. Сураубаев, Б.К. Жумабекова
Берицщ ещцрютщ технологияльщ npoueci.......................... 32
Г.Б. Елдонгина
Алматы каласы атмосферальщ ауасыныц ластануына
байланысты балалар арсындагы екпе туберкулез! бойынша
ауручтандьж........................................................................ 37
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
Адрес редакции:
140008, г. Павлодар,
ул. Ломова, 64.
Тел.: (3182) 45-11-43
(3182) 45-38-60
Факс: (3182) 45-11-23
E-mail: publish@psu.kz
Кадысова Р.Ж., к.и.н., доц. (главный редактор)
Утегулов Б.Б., д.т.н., проф. (зам. гл. редактора)
Ельмуратова А.Ф., к.т.н., доц. (отв. секретарь)
Члены редакционной коллегии:
Бойко Ф.К., д.т.н., проф.
Газалиев А.М., д.х.н., проф., член-юорр. НАН РК
Гамарник Г.Н., д.т.н., проф.
Глазырин А.И., д.т.н., проф.
Даукеев Г.Ж., к.т.н., проф.
Ергожин Е.Е., д.х.н., проф., академик НАН РК
Кислов АП., к.т.н., доц.
Клецель М.Я., д.т.н., проф.
Куаерин М.К., к.т.н., доц.
Мансуров З.А., д.х.н., проф.
Мурзагулова К.Б., д.х.н., проф.
Пивень Г.Г., д.т.н., проф.
Сапаров К.Т., к.г.н., доц.
Сагинов АС., д.т.н., проф., академик НАН РК
Сулеев Д.К, к.т.н., проф.
Сейтахметова Г.Н. (тех. редактор)
№3,2007 г.
57
УДК 624.131:3
Я ВЛИЯНИЕ ВКЛЮЧЕНИЙ ДРЕСВЫ НА
■ ПРОЧНОСТЬ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ПРИ
Ц ОДНОПЛОСКОСТНОМ СДВИГЕ
Ш
Р.К. Кульжигитов, В.А. Козионов
Ш
Павлодарский государственный университет
ШШ им. С. Торайзырова, г. Павлодар
Wjjk
Мсщалада элювиалды жерлврде уй к^рылыс мен гимараттар ушт
инженерл1-геологиялык, издену кезшде аса оцтайлы жагдайлар вцделуде.
fP I
1Ш
В статье разрабатываются наиболее оптимальные условия при
проведении инженерно-геологических изысканий для строительства зданий
и сооружений на элювиальных грунтов.
§|§§
The article develops the most optimal conditions fo r conducting
engineering-geological investigation for construction o f buildings and struc­
tures on eluvial soils.
Введение. При проведении инженерно-геологических изысканий
для строительства зданий и сооружений на элювиальных грунтах в
пределах коры выветривания обычно выявляется дисперсная зона. Ха­
рактерной особенностью данной зоны является наличие в ней мелко­
обломочных частиц размером менее 2 мм (мелкообломочная состав­
ляющая - МОС) и крупнообломочных частиц размером крупнее 2 мм
(крупнообломочная составляющая - КОС). По существу грунты дан­
ной зоны представляют собой природные смеси обломков скальных
грунтов различного петрографического состава и степени выветрелости с пылеватыми и глинистыми грунтами. Такие элементы геологи­
ческого строения основания часто называют мелкодисперсными грун­
тами с включениями КОС. Прочностные свойства таких природных
смесей существенно зависят от особенностей состава, строения и со­
стояния компонент МОС и КОС.
К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный ма­
териал по оценке прочностных свойств обломочно-глинистых грунтов
58
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
различными методами [1], [2], [3] и др. Обобщенные эксперименталь­
ные данные указывают на следующие закономерности:
- основное влияние на прочность грунтов оказывают механические
свойства МОС и КОС и их относительное содержание;
- относительное расположение и форма материала включений оказы­
вают меньшее влияние на прочность грунтов;
- для угла внутреннего трения грунта определяющим фактором явля­
ется процентное содержание в грунте обломков (КОС);
- при увеличении влажности заполнителя (МОС) сцепление снижа­
ется значительно, а угол внутреннего трения грунта - незначительно;
- влияние крупности обломков на прочность грунтов исследовано не­
достаточно, в большинстве случаев отмечается влияние крупности вклю­
чений на угол внутреннего трения в пределах 2.. .3°.
Цель настоящих исследований состоит в построении эксперимен­
тальных зависимостей между параметрами прочности грунтов и ко­
личественными характеристиками их состава и состояния примени­
тельно к разрабатываемым В.А. Козионовым [4] методикам изуче­
ния реологических процессов в структурно-неоднородных грунтах с
использованием расчетно-экспериментального метода [3]. Основное
отличие проведенных исследований от данных [1]... [3] состоит в
выборе совокупности параметров КОС и МОС, а также в методах
испытаний грунта.
Методика лабораторных экспериментов. Опытные исследования
проводились на искусственных смесях из суглинка и дресвы на сдвиго­
вом приборе 1111 - 30. Физические характеристики суглинка: влажность
на границе раскатывания wp= 15,8 %;
влажность на границе текучести w L - 29,6 %. Величина ступеней на­
грузки и продолжительность их выдерживания принималась по ГОСТ
12248 - 96.
Дня составления программы испытаний была использована теория
планирования многофакторного эксперимента. При построении матри­
цы планирования эксперимента число факторов было принято равным
трем. Факторы и их численные значения варьировались на двух уровнях
(+1 и -1) :
, .. !
- Х х (я ) - процентное содержание включений (-1 —0,2; +1 -0,4);
№3,2007 г.
59
- X 2( d ) ~ относительная крупность включений дресвы (-1 - d = 0,5;
+ W
= 1,0);
- X 3(w) - влажность заполнителя (-1 - влажность 0,205; +1 - влаж­
ность 0,255 ).
Испытания на срез проводились при трех значениях нормальных дав­
лений а (0,1,0,2 и 0,3 МПа).
Основные результаты. Данные определений параметров прочности
исследованных модельных смесей приведены на рисунке 1 и таблице 1.
Определение параметров прочности грунта (угол внутреннего трения (р
и сцепление С ) осуществлялась на ПЭВМ по программе, приведенной в
работе [5].
1 - w = 0,255,d=l,0,n = 0 ,4 ;2 - w = 0,255, d = 1,0 л = 0,2;
- w = 0,255, d = 0,5, n = 0,4 ; 4 - м>= 0,255, d - 0,5, n = 0,2 ;
5- w = 0,205, d = l,0,n = 0,4 ; 6- w = 0,205, d = l,0,n = 0,2 ;
7- w m 0,205, d = 0,5, n = 0,4; 8- w = 0,205, d = 0,5, и = 0,2;
а) при w=0,255; б) при w=0,205
3
Рисунок 1- Зависимости сопротивления грунта сдвигу от нормально­
го давления
Таблица 1
Параметры прочности грунта
№
опыта
1
2
3
4
5
6
1
г
9
10
С, МПа
0,0330
0,0250
0,0000
0.0375
0,0292
0,0208
0.0792
0,0292
0,0417
0,0166
Параметры прочности грунта
tg<P
р, граЬ
0.3750
20.6
0.1250
7.1
0.5625
29.4
0.1250
7.1
0.6875
34.5
0,3750
20.6
0,5000
26.6
0.3125
173
0,1875
10,6
0,0625
3.6
Коэффициент
корреляции г
0.982
0;999
0,998
1.000
0,999
0,982
0,990
0;993
0,982
0,866
60
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
Примечание: опыты № 9 и № 10 соответствуют результатам испыта­
ний на сдвиг заполнителя без включений, соответственно при значени­
ях и- = 0,255 и w = 0,205.
Обобщенный анализ приведенных данных свидетельствует об опре­
деленном влиянии на сцепление и угол внутреннего трения грунта фак­
торов п, d и w. Рассмотрим более подробно влияние указанных факто­
ров на прочность исследованного грунта.
Влияние содержания включений. Обобщенные данные о влиянии
содержания включений приведены на рисунке 2. Цифрами указаны но­
мера опытов, результаты которых приведены в таблице 1.
а) при w =0,255; б) при w =0,205
Рисунок 2 - Влияние содержания включений на прочность грунта
Приведенные данные свидетельствуют, что при значениях влажности
грунта w = 20,5.. .25,5 % с увеличением содержания КОС от 20 до 40 %
четко фиксируется рост его угла внутреннего трения на 13,5°... 13,9°,
отмечается также незначительный рост сцепления грунта на величину
0,008 МПа.
Влияние крупности включений. Данные о влиянии крупности за­
полнителя на прочность грунта при сдвиге приведены на рисунке 3.
Цифрами указаны номера опытов, результаты которых приведены в
таблице 1.
№3,2007 г.
61
а) при w =0,255; б) при w =0,205
Рисунок 3 - Влияние крупности включений на прочность грунта
Анализ полученных данных показывает, что диаметр включений не
оказывает существенного влияния на параметры прочности грунта. Так
прирост угла внутреннего трения грунта с увеличением диаметра дресвы
от 5 до 10 мм составляет 0...3,3°, а величина сцепления грунта, наобо­
рот, несколько снижается с ростом d на величину 0,008.. .0,012 МПа.
Влияние влажности заполнителя. Результаты испытаний по оценке
влияния влажности заполнителя на прочность грунта при сдвиге приве­
дены на рисунке 4. Цифрами указаны номера опытов, результаты кото­
рых приведены в таблице 1.
0
0,1
0,2
0.3
о
0.1
0.2
аз
а) - при диаметре обломков </=10 мм; б) - при диаметре обломков
d - 5 мм.
Рисунок 4 - Влияние влажности заполнителя на прочность грунтов
Анализ приведенных результатов свидетельствует, что с увеличением
влажности заполнителя в общем случае снижаются как сцепление грун­
та, так и его угол внутреннего трения. Изменения угла внутреннего тре­
ния достигают 13,5°, а сцепления - 0,08 МПа.
Эмпирические соотношения для параметров прочности. Для по­
лучения эмпирических характеристик прочности грунта использована
теория планирования многофакторного эксперимента. Обобщенные за­
висимости параметров прочности грунта: угол внутреннего трения q> и
сцепление С обозначаются как некоторые функции отклика Yt . Тогда за­
висимость параметров прочности грунта (Y , ) от показателей состава и
состояния его компонент КОС и МОС, обозначаемых Х (, можно пред­
ставить в виде следующего полинома [6]
62
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
где Х {,Х :..Ха- варьируемые факторы, т.е. параметры, обусловленные
особенностями состава, строения и состояния КОС и МОС;
Ьп-неизвестные коэффициенты при факторах Х „.
Линеаризацией и нормированием факторов X , по способу [6] поли­
ном (1) приводится к квазилинейному виду
Yt * Ьа +6,х, +b2x2 +...+Ь„хя +Ьп+,хп+1+...+Ьяхя ,
(2)
где х, ...хп- основные нормированные факторы ядра плана экспери­
мента;
хя+1...хя - дополнительные факторы плана эксперимента, учитывающие
взаимодействия основных факторов х]...х п;
- коэффициенты при указанных факторах.
Коэффициенты Ъя уравнения (2) определяются из следующего мат­
ричного соотношения [6]
М=(МГМГ‘ МГ fr},
(3)
где [х]г - транспонированная матрица варьируемых факторов.
Это дало возможность получить эффективные характеристики иссле­
дованного грунта в целом по параметрам состава и физического состоя­
ния составляющих его компонент КОС и МОС.
Для параметра прочности У, = tgq> получено следующее выражение
=tgq>= 0,3828+0,1484*^ + 0,0078*х2 -0,086*х3 -0,0078*х, *х2 +
+ 0,0234*х, * х3 - 0,0547* х2 * х3 -0,0391* К *х2*х3.
(4)
Для параметра прочности У, =С получена следующая зависимость
У2 = С = 0,0317 + 0,0036*^ -0,0047*х2 -0,0079*х3 +0,0005**, *х2 +
- 0,011* xj * *з + 0,0099* х2 * х3 + 0,011* х, * х2 * х3.
W
В формулах (4) и (5) приняты следующие обозначения
х ^ ( Х , - Х 0)/АХп
где х, - кодированное значение i-ro фактора;
(6)
№3,2007 г.
63
X ,- натуральное значение фактора;
Х 0- нулевой уровень;
ДЛГ,- интервал варьирования факторов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Федоров В.И. Прогноз прочности и сжимаемости оснований из об­
ломочно-глинистых грунтов.-М.: Стройиздат, 1988. -1 3 6 с.
2. Зиангиров Р.С., Кальбергенов Р.Г., Черняк Э.Р. Методика определе­
ния прочностных свойств крупнообломочных грунтов // Инженерная гео­
логия. -1988. - № 3. - С. 73-90.
3. Ухов С.Б., Конвиз А.В., Семенов В.В. Механические свойства круп­
нообломочных грунтов с заполнителем // Основания, фундаменты и ме­
ханика грунтов. - 1993. - № 1. - С. 2 - 7.
4. Козионов В .А. Методы испытаний трещиноватых скальных грун­
тов. -Павлодар: НИЦПГУ им. С. Торайгырова, 2006. -1 1 8 с.
5. Козионов В. А. Методы лабораторных испытаний грунтов: Практи­
кум. - Павлодар: НИЦ ПТУ им. С. Торайгырова, 2004. - 97 с.
6. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. - М.: Высшая
школа, 2001.- 343 с.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
241 Кб
Теги
odnopolostnom, kuljigitovr, kuljigitov, vklyucheniy, grunto, kozionov, vliyanie, 1775, dresvi, prochnost, pri, sdvige, glinistih
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа