Деформационные свойства грунтов. Компрессионная сжимаемость грунтов. Деформационные свойства дисперсных грунтов

           2 Деформационные свойства грунтов

Деформацией называется изменение относительного положения частиц тела, связанное с их перемещением. В общем случае это перемещение может быть вызвано разными причинами – термическим расширением и сжатием, фазовыми переходами, действием механических напряжений и другое.                 

2.1 Упругие свойства грунтов                                                                           

Скальные грунты сразу после приложения нагрузки в значительном диапазоне напряжений проявляют упругие свойства, то есть деформируются упруго и подчиняются закону Гука. У большинства скальных грунтов область упругости сохраняется до напряжений, составляющих 70-75 % от разрушающих. Поэтому для характеристики их деформационных свойств в статических условиях в основном используют такие параметры, как модуль упругости (Е) и коэффициент Пуассона (µ). Однако в общем случае упругость скальных грунтов зависит от способа испытаний, длительности действия нагрузки, скорости ее приложения и так далее. На величину значений показателей деформационных свойств скальных грунтов оказывает влияние не только способ испытаний грунтов, но и особенности их состава и строения.                             Влияние минерального состава на упругие параметры проявляется довольно сильно и обусловлено различиями в упругих константах минералов, слагающих данный скальный грунт. При прочих равных условиях упругие константы данного скального грунта будут тем выше, чем выше эти константы у породообразующих минералов, слагающих грунт. В свою очередь упругие свойства минералов определяются особенностями и характеристиками их кристаллического строения – плотностью упаковки атомов и атомной массой.                                                                                                                               Влияние минерального состава на упругие свойства грунтов наиболее сильно проявляется при сравнении мономинеральных грунтов или при сравнении низкопористых скальных грунтов. Наличие в грунте слюдистых минералов, а также гипса, серпентина понижает упругие характеристики грунта, тогда как примесь темноцветных минералов, жадеита и корунда повышает их.                                                                                                                          Другим важным фактором, влияющим на деформационные свойства скальных грунтов, являются их структурно-текстурные особенности. Для пористых и трещиноватых скальных грунтов определяющим фактором их упругости является величина пористости и трещинной пустотности. Увеличение пористости и трещинной пустотности во всех типах скальных грунтов приводит к снижению величины их упругих характеристик.                        

2.2 Компрессионная сжимаемость грунтов                                                     

Для дисперсных грунтов при деформировании в значительном диапазоне нагрузок характерно не столько проявление упругости, сколько пластичности, приводящей к формированию          значительных остаточных деформаций. Поэтому при изучении деформационных свойств дисперсных грунтов наряду с характеристиками упругости прежде всего определяют их способность сжиматься под постоянной нагрузкой, то есть изучают компрессионную сжимаемость.                                                                                                          Компрессионная сжимаемость грунтов – это способность грунта сжиматься под постоянной, но ступенчато возрастающей нагрузкой без возможности его бокового расширения в условиях открытой системы Компрессия дисперсных грунтов развивается в основном за счет остаточных пластических деформации. Основные параметры, характеризующие компрессионную сжимаемость грунта