Program:
Język:

Расчёт консолидации

Программа позволяет ввести в расчёт влияние консолидации - выбираем в рамке «Настройка». Консолидированный слой, состоящий из водонепроницаемого грунта или грунта с низкой водопроницаемостью со временем постепенно оседает. Консолидация действует также на значения порового давления. Параметры грунта, влияющие на расчёт консолидации задаём в рамке «Грунты», другие «параметры консолидации» в рамке «Расчёт» на отдельных этапах.

Сперва рассчитан коэффициент консолидации, (зависит от свойств грунта), по формуле:

где:

Eoed

-

одометрический модуль деформации

k

-

коэффициент фильтрации

γw

-

удельный вес воды

Если консолидированный слой образован неоднородным грунтом, то коэффициент cv получаем как средне-взвешенное коэффициентов отдельных грунтов.

Далее, на расчёт консолидации влияют факторы времени, которые зависят от траектории оттока воды. Если отток происходит в одном направлении, траектория равна толщине консолидированного слоя, в случае оттока в двух направлениях - половине толщины слоя. Реальный фактор времени рассчитываем с помощью уравнения:

где:

cv

-

коэффициент консолидации

t

-

реальное время

H

-

траектория оттока воды

Фактор времени продолжительности строительства зависит от продолжительности действия нагрузки. При вводе общей нагрузки в начале этапа, время строительства равно 0. При линейном увеличении нагрузки в течение этапа строительства, время строительства равняется продолжительности этапа. Фактор времени продолжительности строительства рассчитываем по формуле:

где:

cv

-

коэффициент консолидации

tc

-

продолжительность строительства

H

-

траектория оттока воды

Степень консолидации рассчитана по следующим формулам:

для:

для:

где:

где:

Tv

-

реальный фактор времени

Tc

-

фактор времени продолжительности строительства

Консолидация может быть ускорена за счет использования вертикальных дрен.

Конечное значение деформации в консолидированном слое на данном этапе строительства умножается на соответствующую степень консолидации Uav :

где:

εfin

-

конечное значение деформации

ε

-

исходное значение деформации

Uav

-

степень консолидации

В процессе консолидации меняется величина порового давления в консолидированном слое. В момент приложения пригрузки поровое давление достигает максимальных значений, а со временем оно постепенно затухает вплоть до полного исчезновения (реальное время теоретически равно бесконечности).

Поровое давление рассчитываем:

для:

для:

где:

где:

Tv

-

реальный фактор времени

Tc

-

фактор времени продолжительности строительства

H

-

траектория оттока воды

z

-

глубина, на которой рассчитывается значение порового давления

u0

-

изменение эффективного напряжения по сравнению с предыдущим этапом (пригрузка)

Литература:

Braja M. Das. Advanced Soil Mechanics; Taylor & Francis: London, 2008.pp278 - 316Verruijt A. Soil Mechanics, Delft University of Technology, 2010, pp97-123.

http://geo.verruijt.net/software/SoilMechBook.pdf.

Wypróbuj GEO5. Bezpłatnie.