Odkształcenie

Zarówno podczas ściskania z uniemożliwioną rozszerzalnością boczną, jak i ściskania trójosiowego uzyskujemy:

1. wysoce nieliniowe krzywe zależności odkształcenia od naprężenia,
2. pętlę histerezy w krzywej naprężenie odkształcenie (program uprawnienia budowlane na komputer),
3. stałe odkształcenie oraz zwiększoną sztywność gruntu przy cyklicznym obciążaniu i odciążaniu.
4. Podczas ściskania w warunkach uniemożliwionej rozszerzalności bocznej istotne są następujące właściwości:
5. sztywność wzrasta ze wzrostem naprężeń (prawdopodobnie z wyjątkiem bardzo małych zmian naprężeń),
6. wartość K₀ jest w przybliżeniu stała i wyraża się wzorem (10-1) podczas początkowej fazy obciążeń, natomiast stopniowo wzrasta podczas odciążenia (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
7. Podczas ściskania trójosiowego:
8. sztywność maleje ze wzrostem naprężeń do chwili osiągnięcia maksimum wytrzymałości,
9. piaski zagęszczone wykazują tendencję do zwiększania objętości przy ściskaniu, podczas gdy piaski luźne doznają małych zmian objętości,
10. piaski zagęszczone tracą wytrzymałość w przypadku obciążenia ich powyżej maksymalnej wytrzymałości, natomiast piaski luźne przeciwnie (uprawnienia budowlane).

Dotychczas nasze rozważania dotyczyły przede wszystkim strony jakościowej właściwości stanu naprężenia i odkształcenia. Unikaliśmy odpowiedzi na pytanie, jaką wytrzymałość ma grunt lub jak wielka jest jego sztywność. W następnych dwóch rozdziałach zajmiemy się właśnie omówieniem strony ilościowej właściwości stanu naprężenia i odkształcenia, najpierw wytrzymałości, a następnie sztywności (program egzamin ustny).

Wytrzymałość gruntu

Opierając się na danych dla odkształcenia pionowego wynoszącego 4% wykazać, że wartość odkształcenia poziomego jest zgodna ze zmianą objętości. Podać, jakie byłoby odkształcenie poziome, gdyby zmiana objętości równała się zeru. Opierając się na danych dla obciążenia D określić, czy nastąpiło zwiększenie czy też zmniejszenie objętości gruntu. W rozdziale tym omówimy czynniki określające wytrzymałość suchych gruntów ziarnistych na ścinanie. Czynniki te można podzielić na dwie zasadnicze grupy (opinie o programie).

Do grupy pierwszej zaliczymy te czynniki, które wpływają na wytrzymałość danego gruntu na ścinanie. Są to: wskaźnik porowatości, naprężenia w warunkach uniemożliwionej rozszerzalności bocznej, szybkość obciążenia itp. Bardzo istotne jest zrozumienie wpływu tych czynników po to, aby można było wyznaczyć wytrzymałość gruntu odpowiednią dla danego zagadnienia praktycznego. Najważniejszymi z tych czynników są wskaźnik porowatości i naprężenie przy uniemożliwionej rozszerzalności bocznej. Wpływ wskaźnika porowatości omówiliśmy już częściowo w rozdz. 10, natomiast analiza wpływu wymienionego naprężenia rozpoczyna rozdział niniejszy.

Do grupy drugiej zaliczamy te czynniki, które powodują, że wytrzymałość jednego gruntu różni się od wytrzymałości innego gruntu nawet wtedy, gdy wartości wskaźnika porowatości i naprężenia przy uniemożliwionej bocznej rozszerzalności dla obu rodzajów gruntu są takie same (segregator aktów prawnych). Są to więc: wymiary, kształty i odsortowanie ziaren tworzących dany grunt. Poznanie wpływu tych czynników ma duże znaczenie przy doborze rodzaju gruntu do budowy zapór ziemnych, nasypów, podłoży drogowych itp.

Typowy zakres badań trójosiowych w celu oznaczenia wpływu wymienionych naprężeń na wytrzymałość składa się z następujących etapów:

a) wykonania dwóch lub kilku próbek walcowych z danego gruntu o tym samym wskaźniku porowatości,

b) umieszczenia próbek w aparacie trójosiowym i poddania każdej z nich ciśnieniu o innej wartości obciążenia każdej próbki osiowo z zanotowaniem otrzymanych wartości odkształceń pionowych i zmian objętości. Krzywe badań fi 2 na rys. 10-22 przedstawiają typowe wyniki takich badań(promocja 3 w 1). W celu uwypuklenia wpływu naprężenia uniemożliwiającego rozszerzalność boczną, dokonano modyfikacji krzywych stanu naprężenia i odkształcenia ze względu na takie naprężenie, tzn. wartości q dla każdej wartości odkształceń podzielono przez a_l0.