<aside> <img src="/icons/list_purple.svg" alt="/icons/list_purple.svg" width="40px" /> Содержание

</aside>

Общие положения

При проектировании грунтовых сооружений типа дорожных насыпей, дамб, плотин, обратных засыпок подпорных стен и других подобных объектов возникает потребность в задании прочностных и деформационных свойств отсыпаемых грунтов.

Кратко рассмотрим особенности таких грунтовых сооружений:

Прочностные характеристики, влияющие на устойчивость, должны быть определены в зависимости от сложения грунта, его плотности и влажности.
Прочностные характеристики зависят от напряжённого состояния и для высоких сооружений являются переменными.
Деформационные характеристики должны, с одной стороны, отражать наведённое переуплотнённое состояние от уплотняющей техники, а с другой — при большой высоте сооружения учитывать области на глубине, ниже которой преобладает уплотнение от собственного веса.
Деформационные характеристики в зоне влияния уплотняющей техники задаются как упругие, то есть в виде модуля упругости. Для высоких насыпей и дамб в нижней части, где преобладают напряжения от собственного веса, необходимо учитывать, с одной стороны, нормальноуплотнённое поведение (дополнительные напряжения от нагрузки, если они достигают этих глубин, должны вызывать пластические деформации), а с другой — иметь достаточно высокое значение модуля деформации, определяемое действующими высокими напряжениями.

Лабораторные испытания

Подробнее остановимся на назначении параметров прочности. Полагая, что перед отсыпкой грунт был разработан, то есть была нарушена структурная прочность, особенно у связных грунтов, перемят и после уплотнён техникой, необходимо воспроизвести в лаборатории подобные манипуляции. Это означает, что надо получить пробы нарушенного сложения, создать из них образцы с заданной плотностью-влажностью, соответствующей проекту, и только тогда определить сопротивление сдвигу. При необходимости производятся испытания для замоченного состояния: пойменные насыпи, дамбы и т. п.

Для уплотняемых грунтов нельзя применять характеристики, полученные для природного сложения, особенно при проектировании насыпей, отсыпаемых из связного грунта, перемещённого из выемок. Здесь стоит упомянуть ГОСТ 30416-96 «Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. Приложение В (рекомендуемое) Методика изготовления образцов грунта с заданными значениями влажности и плотности сухого грунта».

</aside>

Дополнительным испытанием, которое потребуется для оценки плотности, является определение стандартного уплотнения в приборе ПСУ (ГОСТ 22733-2016). Результатом такого испытания является оптимальная влажность $w_{опт}$ и максимальная плотность скелета $ρ_d^{max}$.

Рис. 1. Испытание в приборе ПСУ

Плотности песчаных грунтов, полученные в ПСУ, могут быть превышены при уплотнении в производственных условиях. При этом однородные мелкие пески переуплотняются в ПСУ и в производственных условиях такие плотности труднодостижимы. **Стандартное уплотнение не пригодно для грунтов с крупными включениями.

</aside>

После получения максимальной плотности производятся испытания в приборе одноплоскостного среза (ГОСТ 12248.2-2020) или в трёхосном приборе (ГОСТ 12248.3-2020) для заданной плотности сложения, определяемой как $ρ_d=K_{упл}⋅ρ_d^{max}$.

Пример протокола испытания в приборе одноплоскостного среза с заданной для образца нарушенного сложения проектной плотности:

Рис. 2. Результаты испытаний на срез для суглинка в теле насыпи

Полученные таким образом характеристики надлежит использовать в расчётах для отсыпанных и уплотнённых грунтовых сооружений.

Получение характеристик для приближенного расчёта по таблицам