МОЖЛИВІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ КРИТЕРІЮ О. ШАШЕНКА ДО ПРОГНОЗУ МІЦНОСТІ СУПІЩАНИХ ҐРУНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2022/258302Ключові слова:
критерій міцності, нелінійність, ґрунтова основа, кут внутрішнього тертя, питоме зчеплення, напруження, супіщаний ґрунтАнотація
Мета. Експериментальні залежності «руйнівна дотична напруга – вертикальне навантаження» має вигляд криволінійної лінії, яку іноді називають огинаючою Кулона – Мора. При цьому критерій міцності Кулона – Мора дає значення руйнівного дотичного напруження відмінне від нуля, що, у свою чергу, призводить до завищення утримуючих сил при розрахунку стійкості і міцності ґрунтових основ і споруд. Аналіз показав, що проблема обліку фізичної нелінійності міцнісних властивостей глинистих ґрунтів актуальна, а одним із шляхів її вирішення є використання широко відомого в механіці гірських порід критерію міцності О. Шашенка. Мета наукової статті полягає в наступному – за відомими експериментальними результатами консолідовано-дренованих випробувань супіщаного ґрунту в приладі одноплощинного зсуву, необхідно: виконати апроксимацію експериментальних даних з використанням, як лінійної залежності (критерій міцності Кулона – Мора) так і нелінійної залежності (критерій міцності О. Шашенка); виконати оцінку точності апроксимації з використанням відносної середньоквадратичної похибки та екстраполювати результати апроксимації в область малих тисків. Методика. За відповідними рекомендаціями були визначені властивості ґрунтів та їх класифікація. Також, згідно рекомендаціям визначено міцність ґрунту при його природній вологості та водонасиченого. Отримані результати наведено у табличному вигляді. Було визначено матеріальні константи, які входять до критеріїв Кулона – Мора і О. Шашенка. Проведена оцінка відповідності критеріїв міцності експериментальним даним, та виконано екстраполяцію цих критеріїв в області малих тисків. Результати. В області зміни експериментальних даних залежність «руйнівне навантаження – вертикальний тиск на ґрунт», встановлена в рамках критерію міцності О. Шашенка, має кращу відповідність експерименту, ніж аналогічна залежність за критерієм міцності Кулона – Мора. Запропонований О. Шашенком критерій міцності ґрунту цілком може бути використаний для прогнозу міцності супіщаних ґрунтів. Наукова новизна. Виконано апроксимацію експериментальних результатів консолідовано-дренованих випробувань супіщаного ґрунту в приладі одноплощинного зсуву з використанням критеріїв міцності Кулона – Мора та О. Шашенка. Практична значимість. Проведено порівняльний аналіз результатів та обґрунтовано використання саме критерію міцності О. Шашенка для прогнозу міцності супіщаних ґрунтів.
Посилання
Shapoval, V., Shashenko, O., Hapieiev, S., Khalymendyk, O., & Andrieiev, V. (2020). Stability assessment of the slopes and side-hills with account of the excess pressure in the pore liquid. Mining of Mineral Deposits, 14 (1), 91-99. (in English)
Shashenko, O., Shapoval, V., Kovrov, O., Skobenko, A., Tiutkin, O., & al. (2019). Determining the influence of physical nonlinearity of soil strength properties on the estimated base resistance. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/7 (102), 19-26. (in English)
Goldshteyn, M. N. (1973). Mekhanicheskie svoystva gruntov. Napryazhenno-deformativnye i prochnostnye kharakteristiki. Moskva: Stroyizdat. (in Russian)
DSTU B V.2.1-17-2009 (2009). Grunty. Metody laboratornoho vyznachennia fizychnykh vlastyvostei. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukrainian)
DSTU B V.2.1-2-96 (1996). Grunty. Klasyfikatsiia. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukrainian)
DSTU B.V.2.1-4-96 (1996). Grunty. Metody laboratornoho vyznachennia kharakterystyk mitsnosti i defor-?ovanosti. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukrainian)
DSTU B V.2.1-5-96 (1996). Grunty. Metod statystychnoi obrobky rezultativ vyznachennia kharakterystyk. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukrainian)
Korn, G., & Korn, T. (1973). Spravochnik po matematike. Moskva: Nauka. (in Russian)
Tsytovich, N. A. (1963). Mekhanika gruntov. Leningrad: Gosstroyizdat. (in Russian)
Shapoval, V. H., Ivanova, H. P., Zhylinska, S. R., Ivaskevych, O. M., & Lavreniuk, V. M. (2019) Metodyka vyznachennia normatyvnykh ta rozrakhunkovykh materialnykh konstant, yaki vkhodiat u kryterii mitsnosti O. M. Shashenka. Proceedings of the XVIII International Scientific and Practical Conference International Trends in Science and Technology October 31. Warsaw, Poland, s. 24-29. (in Ukrainian)
Shashenko, A. N., Maykherchik, T., & Sdvizhkova Ye. A. (2005). Geomekhanicheskie protsessy v porodnykh massivakh. Dnepropetrovsk: Natsionalnyy gornyy universitet. (in Russian)
Shashenko, A. N., Pustovoytenko, V. P., & Sdvizhkova, Ye. A. (2016). Geomekhanika. Kiev: Novyy druk. (in Rus-sian)
Shvets, V. B., Shapoval, V. G., Petrenko, V. D., Andreev, V. S., & al. (2008). Fundamenty promyshlennykh, grazhdanskikh i transportnykh sooruzheniy na sloistykh gruntovykh osnovaniyakh. Dnepropetrovsk: Nova ideolohiia. (in Russian)
Shutenko, L. N., Rud, A. G., Kichaeva, O. V., & al. (2015). Mekhanika gruntov, osnovaniya i fundamenty. Khar-kov: KhNUGKh im. A. N. Beketova (in Russian)
