Вопрос «Когда нужно выполнять расчёт консолидации?» часто возникает у тех, кто сталкивается с проблемой проектирования и строительства на слабых грунтах. Чтобы разобраться в этом вопросе, обратимся, по нашему мнению, к наиболее авторитетному источнику: Прогноз скорости осадок оснований сооружений / Н. А. Цытович, Ю. К. Зарецкий, М. В. Малышев, М. Ю. Абелев, З. Г. Тер-Мартиросян; под ред. чл.-кор. АН СССР проф. Н. А. Цытовича. ‒ М.: Стройиздат, 1967. ‒ 239 с.
Теория фильтрационной консолидации Терцаги – Герсеванова применима прежде всего к грунтам, которые содержат в своих порах воду свободную, гидравлически непрерывную, слабо связанную с минеральным скелетом, с пренебрежимо малыми структурными связями. К таким грунтам относятся глинистые грунты текучепластичной консистенции, илы, торфы и другие слабые грунты ниже уровня грунтовых вод.
В процессе уплотнения грунтов под весом вышележащей толщи образуются структурные связи, и консистенция изменяется на мягкопластичную. В таких грунтах уже стоит учитывать структурную прочность и начальный градиент напора. Полагая, что доля деформаций ползучести будет незначительна и ею можно пренебречь, допускается применять к этим грунтам теорию фильтрационной консолидации, но эти грунты уже могут и не подчиняться этой теории.
В грунтах тугопластичной и полутвёрдой консистенции будет преобладать деформируемость образующих компонентов за счёт ползучести скелета. Чем более тугая консистенция, тем больше будет доля ползучести от общей деформации уплотнения. Осадки от ползучести могут до двух раз превосходить осадки из-за фильтрационного выжимания воды из пор грунта. Поэтому фильтрационная консолидация будет давать существенные расхождения с наблюдениями за осадкой.
Для твёрдых глин применима только теория ползучести сплошной среды.
Для наглядности на рисунке ниже условно показана применимость теории фильтрационной консолидации, которая регламентируется нормативными документами:
Условное соотношение в общей осадке доли первичной и вторичной консолидации в зависимости от консистенции глинистых грунтов
Схема, приведённая на рисунке, весьма условна, поскольку основана на качественной оценке консистенции глин. Выбор расчётной модели должен учитывать характерные особенности глинистых грунтов: структурную прочность, ползучесть, природное напряжённое состояние, переменность модуля деформации и коэффициента фильтрации и др.
Таким образом, расчёты консолидации без использования специальных моделей ползучести допустимы только для глинистых грунтов с показателем текучести $I_L$ > 0.5.
<aside> <img src="/icons/link_purple.svg" alt="/icons/link_purple.svg" width="40px" />
Подробнее про критерий $I_L$ > 0.5:
</aside>
<aside> <img src="/icons/info-alternate_gray.svg" alt="/icons/info-alternate_gray.svg" width="40px" />
База знаний SiO 2D — информация для геотехников и пользователей геотехнической программы SiO 2D
© ООО «НИП-Информатика» 192102, г. Санкт-Петербург, ул. Фучика, д. 4, лит. «К»
[email protected] | **[email protected]** +7 812 321-00-55
Telegram | VK | YouTube | RUTUBE
</aside>