автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Прочность на разрыв грунтовых смесей и оценка трещинообразования в дамбах и плотинах

кандидата технических наук
Ву Ван Тханг
город
Ленинград
год
1991
специальность ВАК РФ
05.23.07
Автореферат по строительству на тему «Прочность на разрыв грунтовых смесей и оценка трещинообразования в дамбах и плотинах»

Автореферат диссертации по теме "Прочность на разрыв грунтовых смесей и оценка трещинообразования в дамбах и плотинах"

2ШЯГ?АДСКй1 ГОСУДАРСТВЕНЕН: ТЗХНИЧЕСКИк УНИВЕРСИТЕТ

ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ ГРУНТОВЫХ СМЕСЕЙ И ОЦЕНКА ГР2ЩдаОСБРАЗОВАКИЯ В ДАШХ И ЕйОТШХ

Специальность 05.23.0?~"пщ1ОтахЕЯческоэ и*

малжоратавноэ отроит апъогво'-'

Автореферат диссертации на соясяание ученой степени кандидата 1 технических наук

Ленинград

На правах рукописи

1991

Работа выполнена на кафедре подземных сооружений, оснований и фундаментов Ленинградского государственного технического университета. .

Еаучннй%руководитель - доктор технических на^х,

профессор И.М.Васильев

Официальные опокенты -

доктор технических наук, профессор • А.Л.Гольдин

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Х.З.Бакенов

Ведущая организация - Ленгидропроект

Задита^диг.сертятаи состоится

У 5"» />кг<аЗрЛ 1991 г>

в Тасов на заседании специализированного совета2) в Леню "радском государственном техническом университете.

195251, Ленинград, Политехническая ул. , 29.

Г и^с <£>/1 к*/с- } ¿Су^и тгушЛ С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Ленинградского государственного университета.

Автореферат разослан " Семг^г^Л^91 г>

Ученый секретарь Спздадлизированного Совета,

кандидат технических наук, доцент ' В.Ф.Маркешгч

ЯРО'ШОСГЬ НА РЛЗН1Е ГРУЕТШП 01231 -А ОЦЕНКА ТРЗЛ'ШООБРАЗОБАНЛЯ 3 ДАМБАХ И ПЕСТИКАХ

Общая характеристика работы

А к г у а л ъ и о с т ь проблемы. Продолжающееся широкое разЕигге строительства грунтовых водоупорных еооруксек2й(шгот;ш, даиб и др.) оставляет актуальными вопроси обеспечения кх кадедагостя,экономичности , сохранности примыкающих к указанный объектом территорий.

Особенностью грунтовых дамб к платки является шщкзпдуадьнооть конструкций, разрабатываемых а осуществляемых для конкрэтках топографических,геологических и гидрогеологических условий района строительства. При этом практически исключается возможность только теоретическим путем получить количественные значения показателей,. с помощью которых проверяется надежность сооруяания. Данные натурных наблюдений показывают, что контролируемое при укладки з тело дамбы ш плотины качество грунта в процессе нагруяешя не всегда сохраняется. Процессы деформирования и фильтрации могут привести к появлению областей предельного равновесия и,как следствие, к нарушат® сплошности с раскрытием трещин по площадкам разрыла,отрыва,сдвига, к опасному разуплотнению, к явлениям суффозии мелкозернистого материала. Бри этом трещинссбразсва-ние разрывом является наиболее опасной формой разрушения грунта , способной вывести. плотш1у или дамбу из нормальной эксплуатация или привести к аварии. Например, большие протяженности оградительных вдоль рек во Вьетнаме создают трудные условия наблюдений о целью сво~, евременного проведения оградительных работ, восстановительных работ в периоды подъема воды в реках. В результате при уровнях года гш:о гребня дамб и при возникновении трещин разрыва мелеет возникнуть процесс размыва и дальнейшего разрушения с затоплением местности я до ыоквле-ния катастрофических уровней.Это явление особенно быстро прогросснр:'ег, если материалом дамб слунат мшпсозернисгыв грунты-суглгнкп,особенно пылеватыв,наиболее распространенные до территориям стран Южной ж Юго-Восточной Азии. Исключить или заыедаить разрушение размывом с цельо . . использовать время для прозэдешш восстановительных работ, а также яоз--ск конструктивного решения с проверкой расчетом трещшгообразопаиия на разрыв - актуальная задача настоящего времени.

Цель диооертацпон. ной работы. Известно, что одатл из эффективных методов борьбы о трещинообразовапием, о разрушением грунтов потеком вода, является щш.-.ононио для укладка з троадне-» опас!шо области дамб и гшотин грунтовых смесей естественных или искусе-*

твекко приготовленных,с включением частиц, размером до 60-100 мм. Доказала высокая сопротивляемость смесей суффозии мелких частиц в массиве грунта аои потоке вода в тредазах. По марс выноса мелких' частиц, из оставшихся крупных форжрузте.я обратный фильтр, что приводит к затуханию скоростей, фильтрация до нера/швавдих. Однако остается проблемой установление расчетным путей глубины устойчивого раскрытия трепом разрыва, учет влкялия содержания крупных фракций на прочность при разрыве. Прк этом известный подход, предполагаЕгуй, что сопротивляется только часть сечения, заполненная мелкоземом ?робуот экспериментального подтзеруден;1я.

По - зтоуу в соответствии с поставленной целью а задачу исследований включено следующее :

- анализ существующих методов исследования прочности грунтов при действии растягивающих напряжений и выбор условия предельного .равнове- . сияг позволамцего устанавливать расчетном путем форму разрушения грунта;

разработка методики испытаний смесей на растяжение с включением фракций по крутости, отвечающих граксоставам укладываемых з противо-фзльгршгажныо элемента грунтовых сооружений;

- установление опытным путем па примере испытаний, грунтовых емзеей предназначенных для укладки в тело противофгшьтрациокного элемента, влияния на предельную прочность при растяжении до хрупкого разрыва содержания и крупности частиц более 2 мм в смеси, влажности к плотности шлкозема'смеси;

~ применением метода математического планирования эксперимента предложить эмпирические зависимости для многофакторной оценки предельной. прочности на растяжение смесей, используя для этой цели минимально возможное число опытов;

- на примере исследования указанных выше грунтов установить параметры предельной поверхности прочности, выраженной в условиях

и - бт для нескольких грунтовых смесей с различными физическими начальными свойствами;

- выполнить расчеты трещинообразования, оценку трещиностойкости гребня водоупорного грунтового сооружения,используя методику выбора грунтовых смесей по их состоянию с применением, подтвержденных опытным путем расчет шсСшвисимостей предельного равновесия;

- предложить конструкции дамб к гребня плотин с элементами, снижающими размер! областей трешинообразования разрывом или исключающие их.

Научная, новизна. Экспериментальным путем получены закономерности предельной прочности на разрыв при раст«г?еиут. г»ц?№£Ь/'

смесей в зависимости от изменения содерскания и крупности частиц (в пределах от 2 до 60 мул) . ал. злости и плотности мелкозема. Показано, что известный подход, предполагающий, что сопротивляется только часть сечения грунта, заполненного шлкоземоу.-Энеподтвервдается. Предельная прочность на разрыв имеет сложную многофакгорную зависимость, которую можно установить по разработанной методике, опэранцзйся на испытания образцов при одноосном растяжении. Установлено, что предложенная методика достаточна для выбора тредаосгойкой смеси по ее составу и состоянию.

Для исследованадх грунтов сделан выбор смэси по гранеостану к получении экспериментальные данные для построения условия предельного равновесия в координатах _ бп в широком диапазоне изьяеыния влатаости мелкозема.

Выполнен расчет трещииообраз^эания грунтового сооруташш с пеполь-зозанием результатов исследований. Предложены дамбы с консТуук1щсннн.г"т решениями для повыевния трединоетойкости.

П р а к 1 а ч о с к а я ценность работы, С помощью разработанной методики испытаний кокно осуществить: выбор наиболее трещиностойкнх естественных нла искусственно пряготомс-кд?1-; грунтовых смесей для утшадки в трещиноопаешэ облаотп груитегше ггх-. . сивов; ограничить объем испытаний, необходима для поотрооотя дадр^пу-«ы предельного состояния в условиях нагруяопня раогяккгагм - егахь-я. ,. и оценки трещияообразования. результата косд-здсл'ппй бт ;-:сг:о".-«. зованы пра оценка тредивообразовашя груэтовак осяозажй ссоругс-ю: при расчетах устойчивости сводов а степ аедззгад: гнрпбете::, грунтовых сооружений и котлованов.

В п в д р'э н и о результатов р а б о ? г:, тата расчетов внедрены при составлении ракоузпдгдзй дта г.с:гстгг.т_7.; • вавия И'- расчетов грунтовой плотили, прооктвруегазЗ Тсетлдрозроогто::-

,Апробация работы. Ссясзгш подеэзгзя а рэауаглътч работы докладывались на научных семинарах кафздр ЛГТ7 "Пода «паю. с оп-рузюная, основания и фундаменти" и "Гйдротсхшгчосето соорукэжла.

Публикации. Со гекз дассортацет спуйяиковашгая о,г7гл. печатная работа, /

Объом работа. Диссертация состоят из пв2Д2пгл,чстг;г...л глав, ссповшх выводов иаяоавншх ка 131 стрзпзпх г^зшхсписного текста, включая 25 рисунков,- 16 таблкц, 5 птшоязяиЗ и «пега сопозь» зованной литературы кз 76 наЕмазозанЕй.

На защиту наносятся:

- разработанная котодака ггсяктаэтя грунгслах ст-зеп, (зящаткгъяг ■

на одноосные испытания, служащая для выбора грунтов с учетом многофакторной зависимости их свойств;

Содержание работы

' Во введении обосновывается актуальность теми, сфор -мулкровакна цель исследований, дано краткое содержание работы, излагаются основные положения работы, которые выносятся на защиту.

В первой главе приводятся сведения об особенностях строительства Еодоподоорных сооружений во Вьетнаме, об их эхеплуата -ции ж о проблемах надеяносги. Показано, что одной из проблем является борьба с тлениями трещинообразовангя j зонах малых напряжений сооружений. Подчеркивается, что в настоящее время отсутствует система испытаний и расчетов, -объедеиенная расчетной моделью, позволяющая проверить плотину иди дамбу на все возможные нарушения сплошности (трещинообразования по площадкам сдвига, разрыва, отрыва, опасное -разуплотнение) . Однако решение задачи может быть достигнуто в упрощенном варианте - используя принцип суперпозиции - наложением, под -твервденного опытами, условия предельного равновесия на напряженное состояние, раечнтанное по модели, не учитывающей, например, форму разрушения разрывом. Для определения напряженно-деформированного состояния (НДС) здесь могут быть использовании решения, полученные в рамках деформационной теории пластичности.( А.К.Бугров, В.В.Вялов, Е. Ф.Винокуров, Г.А.Гетаев, А.I„Гольдин, Л.В.Горелик, В.А.Иоселевич, С. Дасаи, В.С.Солошш, B.C.Федоровский и другие) или решения, полученные в рамках теории пластического течения (Б.И.Дидух, В.А.Иосилевич, Ю.К. Зарзцкий, В.Н.Ломбардо, В.Н.Николаевский, Л.Н.Рассказов, А.Б.Фадеев, В.И.Шнроков, Д.Друккер, В.Д.Прагер и др.) .

Использованием одним иа известных методов расчета НДС предложены различные подходы по установлению расчетом шш опытами областей тре-щккообразозаная с формами разрушения сдвигом, разрывом или учетом действия фильтрации.и пр. (А.К.Бугров, Г.Я.Булатов, В.В.Буренкова, И.М.Васильев, Л.В.Горелтс, . М.Долежалова, В.Н.Жилеяков, П.Л.Иванов, Я Л. Коган, Г.Леонардо, В.Ф.ЫаркевЕЧ, В.Г.Мелъник, В. А. ¡¿ельников, И. Нагана, А.А.Шгшюрович, Г.А.Овсянкина, Ы.Г.Павчич, А.А.Петренко, B.C. Песиков, Г.Х.Праведный, В.Г.Радченхо, Л.Н.Рассказов, Л.С.Рейфман, H.H. Роэачещ, В.А.Саввина, Д.Н.Синяков, Ю.И.Сватеев, В.И.Телешев, А.И. Тейтслъбаум, Г.М.Улжчкия, А.ГЛернилов, Р.А.Ширяев, В.Й.Щербина и др.) .

Однако, если выделить наиболее опасную форму разрушения - разрыв

грунта, то круг исследовать. :ю .-у-.г/ вопрос;, счзко.оужавтся (3,*.1?ог-даноз, Г .Булатов, Е.А.Зоробьев, Э.Х.Воронцов, М.Ю.Горицелов, А.Л. Годъдая, М.Долегллова, Ю.К.Зарецкий, В.С.Истомина, Я.Л.Когач, В.В. Лупников, В. Г. Мельник, А.А.Ничипорович. В.В.Охотин, Г.И.Покровский,. В.А.СаЕвина, Ю.Л.Сирота, А.И.Тейтсльбаум, З.Г.Тер-^артироеян, Д.Д. Цшзлаков, Г.Леонардо, И.Нараин, А.А.Аяас, Р.Парри и небольшая группа других исследований ) . В дачной работе, использовано условие предельней прочности, предложенное И.М.Васильевым, учитывавшее обе' формы разрушения грунта (разрызом и сдвигом ), подтвержденное экспериментальными исследованиями (ЛЛ. Синяков - для талых, В.А.Мельников - д>хя мерзлых грунтов) . Опираясь на разработки этой группы исследователей ЛГТУ и выполнены автором диссертации исследования влияния крупных-фракций на предельную прочность смеси при депстоии растягньмодих напряжений.

Во второй главе приведено описание, и результаты, исследований предельной прочности смесей в условиях одноосного нагру-жекия растяжением. Известно, что натурным условиям булут отвечать испытания при трехосном независимом нагруженки образцов, удовлетворявшие, вс саду диапазону вида напряженного состояния : от -I до +1 С А.Д.Крыжановский, И.М.Басильев, Л.Н. Синяков, Е.А.Зоробьев и др.) .

Однако дня испытания смесей, требующих больших размеров рабочей камеры, стандартных установок не имеется. О ростом числа основных влияющих факторов в геометрической прогрессии возрастает и но обходи? :г>? число опытов . Учитывая все это, предложено долевое влияние ■коедо.'о фактора и выбор наиболее пригодных смесей для узладгеп б троздагоопа'-п :.-.. зоны устанавливать в условиях простейших иошлтаний к лишь на з-гороч , -этапе, дая выбранных смесей исследовать их з объеме необходимом для построения полной диаграммы предельной прочности (см.гл.З).

Результате исследований получеш на специальной. уотанозкз Л1ТУ дая образцов с поперечным размерами 20x20 см, позволяющими. еопнт:.7у'Гь смеси с включением частиц до 60 ш, что огвечазт 90 - 100 % от мох» состава рэакгаых смесей . Скорость яагруканжя отвечала условиям, с.;--. -логичным дкя замедленного едзига;. фактор ползучести не учитывался,

Есследовзнк скоси, предназначенные дня. укладки в ядро шгогаяк Рогунской ГЭС, мелкозем которых характерен грунтам, прнданяэмш ъ гидротехническом строительство Вьетнама. Предельная прочность. оценивалась по разруиэпцим напряжениям 67 , ирг бд = 63 = 0 , яте отвечает = -1.

Дредваритачыго исследован мелкозем (а. <2 мм) в. диапазона влажностей W от 0,09 до 0,1Й и плотностей. ^ от 1,5 до 1,9 г/смЛ, отвечающего по мехсостаэу сродному значении в смесях, предназначению:

5

для гладки в ядро. Диаграммы Г\1 _ W .построенные по результатам опыт02, показывают, что R(,mox отвечает оптимальным W , равным 0,110,115 и по харахтеру_совпадают с графиками стандартного уплотнения р — W (аналогичные оезультатц были получены для исследуемых грунтов Ю. Л. Сиротой) . Пэи v%i1Tb диапазоне f от 1,5 до 1,9г/см3 значениями« соответственно изменялись от 2,6 до 11,9 кПа. С повышением влажности, например до 0,18 , значения R< снизились к соответственно указанному диапазону изменения ц составили 1-5,3 кПа. 1 Обсуждая результаты испытаний ск°сей отметил:, что существующая оценка лэочн'сти на растяжение, основанная на учете только долевого содержания мелкозема,не подтвердилась. Многофахторное влияние на Rj (махссотвва мелкозема и крупней части, влажность, глотность ) требуют для изучения смесей, как естественных, гак и для искусственно приготовленных, в каждом случае индивидуального подхода. Здесь предлагается опираться на разработанную методику. Подтверждением этому служат, изложенные ниже, результаты испытаний. Исследовались смеси близкие к реальным гранулометрическим составам. Отметим, что дяя5других грунтов возмогли значительные смещения экстремальных R при тех же влажностях, плотностях, крупностях, При этом следует учесть и безусловное существенное влияние ва R. формы крупных частиц. Влшшиа этого фактора нами не исследовалось.

Для исследования влияния фракционного состава крупная часть смеса была расчленена на 5 фракций: 2-5, 5,-10, 10-20 , 20-40 , 40-60 мм.

В разных пропорциях из них составлялись смеси с dm<ox= 5, 10, 20, 40, а 60 ш. Результаты испытаний проиллюстрированы на рис.1 и 2 графиками Rt - w при cLma* » const и Ri - cUa*при w =. const для смесей о содержанием М г плотностью f3 мелкозема 402 и 1,6

При этом, особое внимание было удеяево установлению влажностей мелкозема в смеси образцов. Здесь применялся способ, основанный на расчетной зависимости (с предварительным определением опытами влажкостей крупных фракций к метод отбора мелкозема до и после опыта "продавлива-ннем" через сито 2 ш( основной при выполнении исследований).

Установлено существенное влитаие состава крупных фракций на Ri, особенно в областях Wonr. Так, соотношение между Ri, пш для мелкозема (график М) и смеси о dmac 40 мм составило 0,45, а между смесями с dmcx 20 ш к 60 мм - ПовышениеR<из-за крупннх частиц объяс-

няется нами силами взаимодействия мелкозема и поверхностями частиц. Но г здесь возможен иосй экстремум с повывением крупгостд аасткч, что наглядно видно на графиках рис.2. Этот &$фехт, н^ймтны? иоуи "анкёро-вкой мелкозема", с повикоккем а гатное ту гкижается и при ¿ыгченИЯх W 6 '

Рис.1. Зависимость предельной прочности смесей на рагрыв Я| от влажности при 40% малкозема;

Г - V - номера смесей соответственно с крупностью частиц до 5, 10, 20, 40 а 60 мм

Рис.2. Зависимость предельной прочности от состава крупных фракций дня неизменной влажности в смесях с 40$ мелкозема

равных 0,16-0,18 становится незначительным, а с превышением этих влаж-ностой весьма слабым. Только в этом крайнем случае возможна с некоторой погрешностью оценка Я.) по содержанию мелкозема, что позволило бы ограничить исследования испытаниями на втором этапе (для получения диаг -раммы прочности ) только мелкозема. Перестраивая графики - М/ на зависимость К - (¿шах(рис.2") удается четко выделить (показано штриховкой ) зоны А и Б экстремальных значений предельной прочности ( Я^пил : И В целом получены сложные зависимости. Изучение влияния содержа-

ния крупных фракций требует большого числа опытов.Но и при большом их числе в нашем случае, представленные графики не исключают некоторую условность построения(крйвизна на интервале между опытными точками). .

Аналогичные результаты с некоторым смещением экстремумов и абсолютных значений .К) получены для смесей с содержанием мелкозема 30 и 7С$. Результаты исследований подтвердили необходимость двухэтапной методики, где и для первого этапа требуется ограничение числа опытов, что ниже достигается применением метода математического планирования эксперимента.

В третьей главе изложены материалы по установлению расчетных зависимостей на основе результатов экспериментальных исследований.'

Для установления зависимости пслиноминального или степенного вида для цели анализа долевого влияния на различных факторов и для выбора наиболее трещиностойких смесей предложен подход,' использующий метод математического планирования эксперимента (МВД .

Теория ШЭ нашла свое применение для исследований свойств грунтов благодаря работам Е.Н.Баринова, А.В.Керебятьева, В.И.Кнатько, В.Г.Мельника, Б.Ф.Рельтова, Н.Н.Розанова, И.Е.Рудневой, Е.М. Сергеева., я др.; в работах ЛГУ, ВОДГЕО, ВНИИГ, в которых разработаны к опубликованы методические пособия по мяогофакторной оценка свойств грунтов.

В настоящей работа применена методика института ВОДГЕО. где а была оказана нам для использования программы техническая помощь.

Данный этап исследований выполнен на примере, в котором значения мелкозема и смеси полагались заданными по условиям укладки грунта в тело сооружения. Дня МПЭ был использован ортогональный план . в сокращенном виде. Исходными данными являлись № , с1гш и Ы» содеряания мелкозема, с выходным параметром . Кавдое значение было получено троекратным повторением опытов,, Эмпирическая зависимость бича получена для практического участка - нисходгадвй части графиков Р,4 - М (рис.1) в сторону повышения влажности - в виде

R, =0;Н5 dmax. и ).w

где dmax в мм, М и Wb процентах. Расхождение медду расчетными и опытными знача нити при этом находятся в пределах 3,5-19 /1. Анализ полученной зависимости показал, что наиболее влияющим фактором являемся влажность, далее содержание мелкозама и затем крупность - dmax.

Для цели расчетов грещинообразования и анализа влияние на глубину раскрытия трещины разрыва К. были выбраны три грунта по состоянии влажности (0,12 ; 0,16 ; 0,20) с содержанием мелкозема 40 % и с Kj/n-ностью dmax = 60 мм. Для указанных грунтов опытным путем построены три диаграммы (рис.3) , математическая алроксимация которых может быть представлена в виде, предложенном И.М.Васильевым,

¿4-= о (1)

ц

или в упрощенном виде 1.Н. Синяков ым

/[Г - = t2)

( где бет - параметры, роз делящие участки с формат разрушения разрывом к сдвигом, шгорыа вместе о Л , oí и Яз (предельная прочность на разрыв upa трехосной растяжении) устанавливается опытами. Пр:: втом, кромо Rs . все 8звисяг°^е .

В четвертой главе выполнен пример расчета трелцшообразозаяиг в обдасти грабня ядра скотины, Расчотоа НДС плотики была установлена область, охваченная р&стягиващиш напряхенаяыг. Используя разработаннуовЛИЗ' штодаку в результаты выполненных нами исследотшнтгй опродедааы глу<3шш разрушения грунтов разрывов в глубины устойчивого расгрытия треда. Ресчат выполнен с использованием принципа. суперпозиции и б преддолоаешн, что на грабне ядра плотины формируется одаа трцд^на рагрыгл в сечшвя с максиыаяьныш раотягизаицшз CÍ г т. е. для случаг отвечавдего максимально возможной глубине трещины, опрадедлшой расчетом но принятой ¡¿етодика.

Наказано, что прпгзкешеа грунтов, увлаянакных до 0,Заглубила раскрытой ?рещдш Ьт isosev быть утешат в 2-2,5 раза сравнительно с уюэдкой ©шов о езтоммго! вяакность» по укатка.

В шяшчатальвой часта главы приводятся примеры конструкционны: рсшгякЁ два повившая грещаюстойкосгЕ.

Осе о е пие в к в о л ы.

ч*

кПа 12.

а/

2

/

б^6 64 г о -я м -6

«Г/

кЛ« 12

10

V

-(Г-бД

А

2 о -1 -4 Ч

6 Ц Л О -2 -4 ^б

Рис. 3. Зависимости предельной прочности смесей

а, б и в - при влажностях мелкозёма 0,12; 0,15 и 0,20

1. Известно, tjto существенное влияние на трецянообразование и .трещиностойкость оказывает механически! состав г-рунта, где предпочтение отдается смесям, вклвчащш крупные фракции до 6Q-1GU мм. Однако, анализ известных результатов исследований смесей показывает, что_ влияние на разрыв содержания крупных фракций изучено крайне недостаточно, методика испытаний для них недоработана.

2. Известные подходы учета влияния крупных фракций'на сопротивления разрыву грунта при действии растягивающих напряжений основан на учете долевого-содержания мелкозема, относя к нему все сопротивления разрыву. Выполненные исследования не подтвердили указанный выше подход и потребовали разработку метода испытаний грунтовых смеснй на разрыв, учитывающий в комплексе все основные влияющие факторы.

3. Выполненный комплекс экспериментальных исследований в условиях простейшего вида нагружения оказался достаточным для выявления влияния основных факторов на предельную прочность Rt при разрыве грунтовых смесей: крупности частиц фракций более 2 мм, соотношения содержания отдельных фракций входящих в состав крупных , в диапазоне, от 2 до 60 ш, содержания, влажности и плотностей мелкозема и смесей.,

4. Несложная схема одноосных испытаний позволяет при небольших затратах времени выполнить достаточное число опытов для применения ыкогофакторного анализа на основе метода математического планирования эксперимента (Ж1Э) .

Показано, что оценка влияния на предельную прочность Rt крупности частиц, влажности и содержания мелкозема может быть получена практическим минимумом, включающие S обеспеченных экспериментальных точек.

5. Результата, экспериментальных исследований показали, что сопротивление разрыву смэси находится в. сложной зависимости от влажности, плотности мелкозема и смеси, крупности и содержания-частиц.

Показано, что наличие крупных фракций при влажности мелкозема в пределах оптимальных и близких к ним по уплотняемоети укаткой, повышают сопротивление раарыву до наибольших значений за счет сил взаимодействия о мелкоземом. Общее предельное сопротивление разрыву R. при этом может бкть сгаишио аа счет увеличения влажности мелкозема . до значений практически полностью исключающие влияние сил взаимодействия крупных частиц о мелкоземом, т.е. достигается снижение К в следствии двойного эффекта: за счет повышения влажности мелкозема до определенных значений и сопротивляемости разрыву в основном только средой, заполненной мелкоземом. 12

6. Опытные данные но определен™ предельной прочности в условиях вида кагрукения -1 < +1 , подтвердили приемлемость известкой зависимости' 'П - бт .учитывающей две формй разрушения грунта: разрывом и сдвигом, позволяющая выполнить расчеты по определению глубины распространения трещины разрыва и глубины устойчивого ее раскрытия

Ьт *

7. На примере 'расчета трещикообразования на гребне плотины показана возможность за счет выбора состояния смесейро влажности и плотности значительно снизить глубины Ьт и предложить дамбы и плотины с конструкциями, снижающими или полностью исключающими трещинообразование разрывом, обычно возможного в зонах малых нагружений (гребень, откосы дамб и плотин, области разгрузки под выступами потерн, у изломов скального основания и проч. ) . , •

8. Разработанная двухэтапная методика испытаний смесей и результаты исследований могут быть использованы при проектировании и строительстве любых грунтовых водоаодпорных сооружений, а также подземных' сооружений в рыхлых горных породах, входящих в системы гидроузлов,

в системы комплексов сооружений горнодобывающих и других промыщенных объектов.

По материалам диссертационной работы опубликована статья: "Лссладования прочности грунтовых смесей в условиях одноосного растяжения". Известия вузов.. Строительство а архитектура, 1991, ¡(¿2,

о

Подписано к печати ц/, ' Тирах 100 экз.

Заказ * Бесплатно. ..

Отпечатано нр ротапринте ЛГГУ

195251, Ленинград, Долигехютесхая 29 » '