ВЛИЯНИЕ МАСШТАБА ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОСАДКУ И МОДУЛЬ ДЕФОРМАЦИИ ЭЛЮВИАЛЬНЫХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ 

©2022 г. А. Г. Барановский

ООО “РИТОС”, ул. Комарова 112а, Челябинск, 454071 Россия

Е-mail: geologia85@ mail.ru

Поступила в редакцию 27.10.2020 г.
После доработки 9.04.2021 г.
Принята к публикации 14.04.2021 г.

Рассмотрена изменчивость осадки и модуля деформации элювиальных глинистых грунтов от воздействия внешней нагрузки (в лабораторных и полевых условиях). Объект исследования - элювиальные глинистые грунты мезозойского возраста образовались в результате химического выветривания гранито-гнейсов, и имеют широкое пространственное распространение на территории города Челябинска. Цель настоящего исследования заключается в оценке влияния масштаба исследований на величину осадки и модуль деформации элювиальных глинистых грунтов мезозойского возраста, а также выявление закономерностей их изменения с течением времени по мере увеличения внешнего давления на грунт. Под масштабом исследования в данном случае понимается область эксперимента или область воздействия на исследуемые грунты, в пределах которой локализуются процессы взаимодействия экспериментальной установки (штамп, нагружаемый для оценки деформируемости грунтов в естественном залегании или компрессионный прибор, на котором сжимается образец грунта) с грунтами. Для достижения заявленной цели в пределах проектируемого пятна застройки были проведены полевые и лабораторные исследования элювиальных образований. Оценка изменчивости величины осадки и модуля деформации элювиальных глинистых грунтов осуществлена путем сопоставления данных лабораторных исследований физико-механических свойств элювиальных глинистых грунтов с данными полевых испытаний штампом III типа (S= 600 см²). Сравнительный анализ полевых и лабораторных исследований показал, что на величину осадки и модуль деформации исследуемых грунтов важное влияние оказывает масштаб исследований -  при увеличении площади воздействия деформируемость элювиальных глинистых образований увеличивается. Анализ графиков S=ƒ(Р) позволил установить, что при одинаковых нормальных нагрузках, чаще всего превышающих 0.3 МПа, в одометре продолжается линейно-упругое деформирование грунта, а при полевых испытаниях деформирование элювиальных глинистых грунтов носит пластический характер. Это обстоятельство вызвано отличием напряженно-деформируемого состояния грунтов в массиве и образце. Установлена зависимость осадки от времени и внешнего давления. Результатом исследовательской работы стали уравнения множественной регрессии, позволяющие делать прогноз изменения величины осадки во времени.

Ключевые слова: элювиальные глинистые грунты, полевые и лабораторные исследования, физические и механические свойства грунтов, вертикальная статическая нагрузка, плоский штамп, модуль деформации, величина осадки, масштаб исследования, область эксперимента, уравнение регрессии

DOI: 10.31857/S0869780922010027 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агишев М.А. Зависимость между пористостью и модулем деформации, установленная полевыми испытаниями грунтов // Научно-технический бюллетень “Основания и фундаменты”, М.: Госстройиздат, 1957. №20. С. 3-6.
2. Аксёнов В.И. Коэффициенты для корректировки значений модулей деформации, полученных в результате компрессионных испытаний мерзлых грунтов /Электронное научное издание Альманах Пространство и Время, 2013. Т.4. Вып. 1: [Электронный ресурс]. URL: http://www.j-spacetime.com/actual%20content/t4v1/2227-9490e-aprovr_e-ast4-1.2013.73.php (дата обращения 20.10.2020).
3. Болдырев Г.Г., Мельников А.В., Меркульев Е.В., Новичков Г.А. Сравнение методов лабораторных и полевых испытаний грунтов // Инженерные изыскания. 2013.  №14. С. 28-48.
4. Болдырев Г.Г., Мельников А.В., Новичков Г.А. Часть III. Интерпретация результатов полевых испытаний с целью определения деформационных характеристик грунтов // Инженерные изыскания. 2014. №5-6. С. 86-97.
5. Болдырев Г.Г., Мельников А.В., Новичков Г.А. Часть IV. Обзор методов полевых испытаний грунтов // Инженерные изыскания. 2011. №3. С. 8-17.
6. Болдырев, Г.Г. Методы определения механических свойств грунтов. Пенза: ПГУАС, 2008. 696 с.
7. Зиангиров Р.С., Кошелев А.Г. Определение модуля деформации грунтов методом нагружения штампа (к вопросу о пересмотре последней редакции ГОСТ 20276-99) // Инженерные изыскания. 2010. №2. С. 26-31.
8. Казанцев В.С. Определение поправочных коэффициентов к компрессионному модулю деформации пылевато-глинистых элювиальных, неогеновых и палеогеновых грунтов континентального генезиса Челябинской области // Вестник ЮУрГУ. 2007. №14. С. 38-43.
9. Маричев В.П. Взаимосвязь инженерно-геологических свойств элювиальных глинистых грунтов // В сб.: Гидрогеология и инженерная геология Урала, вып. 1, Свердловск, 1976. С. 69-75.
10. Мирный А.Ю. Интерпретация результатов лабораторного определения параметров деформируемости грунтов // Сб. матер. IV Междунар. научно-практ. молодежной конф. по геотехнике. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2018. С. 51-55.
11. Полищук А.И., Балюра М.В., Фурсов В.В. Оценка сжимаемости грунтов Томска по результатам штамповых и компрессионных испытаний // Вестник Томского государственного архитектурно - строительного университета. 2003. № 1. С. 179- 186.
12. Широков В.Н. Рекомендации по определению поправочных коэффициентов к компрессионному модулю деформации пылевато-глинистых элювиальных, неогеновых и палеогеновых грунтов континентального генезиса Челябинской области. Челябинск: «ЮжУралТИСИЗ», 1991. 6 с.
13. Швецов Г.И., Казанцев В.Г. О достоверности модуля общей деформации грунта по результатам штамповых испытаний // Горная промышленность, 2009. №5 (87). С. 71.