Модуль деформации — характеристика грунта, которая позволяет, с позиций теории упругости, определить его сжимаемость.
Необходимость в определении этого показателя появляется, когда нужно рассчитать основания по деформации.
Достоверным способом оценки деформационных показателей являются штамповые испытания, которые позволяют изучать грунты в естественном залегании. Модуль деформации, определенный этим методом, называется штамповым. Эта величина используется в аналитических формулах при расчете осадки фундамента.
Методика определения модуля деформации грунта
Штамповый метод предназначен для применения на промышленных и общественных объектах первого и второго уровня ответственности. К ним относятся:
- промышленные сооружения;
- многоэтажные дома;
- офисные здания;
- склады;
- газопроводы и т.д.
Во время штамповых испытаний используются плоские и винтовые штампы.
Степень напряжения в грунте, возникающая из-за нагрузки от фундаментов сооружения, влияет на деформацию. Поэтому эту характеристику нужно определять при уровне деформации, который соответствует глубине под подошвой основания конструкции.
Как правило, в современных здания вертикальная деформация составляет 0,01-0,1%. Это вынуждает использовать для изысканий штампы и прессиометры. Этот метод определения модуля деформации грунта называет прямым. Это связано с тем, что для получения данных используется результат испытаний и решение теории упругости.
Остальные методы считаются косвенным, потому что они не завязаны на решении теории упругости.
Расчет модуля упругости грунта и модуля деформации
Для этих данных нужно выполнить следующие действия:
- Построить график зависимости осадки штампа от давления.
- Определить диапазон давления.
- Определить приращение осадки.
- Если в изысканиях использовался винтовой штамп, то потребуется определить коэффициента заглубления.
- Рассчитать показатели согласно ГОСТ 20276.1-2020
Пример итогового графика:
Формула расчета модуля деформации:
E=(1-ν2)∙K1∙D∙∆p/∆S, где:
- ν — коэффициент Пуассона;
- K1 — коэффициент, равный 0,79 для круглого жесткого штампа;
- D — диаметр штампа, см;
- ΔP — приращение давления Pn – P0 , МПа;
- ΔS — приращение осадки штампа для соответствующего диапазона давлений ΔP.
Формула модуля деформации для винтового штампа:
E=(1-ν2)∙Kp∙K1∙D∙∆p/∆S
Единственное отличие — введение коэффициента Kp, который учитывает относительное заглубление штампа h/D.
Формула штампового модуля основана на уравнении Буссинеска о единичной силе, приложенной к упругому полупространству.
Итог деформационных изысканий зависит от нескольких факторов:
- уровень ответственности возводимого сооружения;
- законодательные нормы;
- инженерно-геологические условия;
- пожелания заказчика.
Часто задаваемые вопросы
Это изменения формы или массы, которые сопровождаются боковыми и вертикальными перемещениями из-за внешних нагрузок
Модуль Юнга — это зарактеристика упругости и величина жесткости грунта. Он часто используется для ценки осалки и анализа упругих деформаций.
Оставьте ваши контактные данные, и мы свяжемся с вами в течение нескольких ближайших часов