Influence of clayey soil structure on its modulus of stiffness

Abstract

Disturbance of soil structure influences its density, strength and deformation properties. Among other cases soil structure could be disturbed by compacting it. It is possible to increase deformation properties of sand or gravel by compacting them. However, for clay soils deformation properties may increase if they are compacted. Differences of settlements of a building depends on the different deformation properties of the artificially placed and compacted soils beneath the foundations. Different values of stiffness modulus are used for the structural design of the buildings which are constructed on the soils with different compressibility. Coefficient of changeability of soil compression (1) was used. It may be calculated as a ratio of maximum and minimum values of deformation modulus, or according to the maximum and minimum values of coefficient of relative compressibility (3). Coefficient of the relative compressibility of soil can be calculated depending on the maximum and minimum values of tip resistence from CPT test (5). According to the coefficient of the relative compressibility we could estimate whether the soil is uniform, nonuniform or extremely non-uniform. It is important for the design of civil engineering structures. Mechanical properties of soils may be back-calculated using theoretical values of settlements and loads. Most frequently within the building layout area soils are natural and artificially compacted. For a compacted soil it is possible to draw compression curve in semi-logarithmic scale using compression curve of the same natural soil and the void ratio of the artificially placed and compacted soil. Thus we can determine compressibility of the soil with disturbed or undisturbed structure. Using parameters of soil compressibility, we can determine the coefficient of the relative compressibility, maximum and minimum values of settlement and modulus of stiffness.

Molinio grunto suardytos struktūros įvertinimas nustatant nevienalyčio pagrindo standumo modulį

Santrauka. Grunto struktūrinių ryšių suardymas turi įtakos jo tankumui, stiprumo ir deformacinėms savybėms. Be kitų būdų, grunto struktūra suardoma jį sutankinant. Sutankinant supiltą smėlį ar žvyrą jo deformacines savybes galime pagerinti, o molinio grunto, atvirkščiai, pabloginti, palyginti su natūraliuoju gruntu. Nevienodi pastato nuosėdžiai, kai jo pagrindą sudaro natūralusis ir supiltinis sutankintasis molinis gruntas, priklauso nuo šių gruntų skirtingų deformacinių savybių. Apskaičiuojant pastatų konstrukcijas, kai yra nevienodos pagrindo deformacijos, yra apskaičiuojamas pagrindo spūdumo kaitos laipsnis ir taikomas kintamojo standumo koeficiento pagrindo modelis. Pagrindo spūdumo nevienodumas įvertinamas spūdumo kaitos koeficientu (1). Jis apskaičiuojamas pagal maksimalią ir minimalią pagrindo grunto deformacijų modulio reikšmes arba pagal maksimalias ir minimalias santykinio spūdumo koeficiento reikšmes (3). Tiriant grunto savybes natūraliomis slūgsojimo sąlygomis statiniu zondavimu pagrindo spūdumo kaitos koeficientą galima apskaičiuoti pagal maksimalų ir minimalų grunto kūginį stiprumą (5). Pagal pagrindo spūdumo kaitos koeficientą nustatome, ar pagrindas vienodas, nevienodas ar labai nevienodas. Tai turi reikšmę apskaičiuojant pastato konstrukcijas. Kintamo standumo koeficiento pagrindo modelio mechaninės savybės vertinamos pagrindo standumo moduliu, apskaičiuojamu pagal numatomus pagrindo nuosėdžius (6). Pasitaiko atvejų, kai pastato pagrindas yra iš natūraliųjų ir supiltinių sutankintųjų molinių gruntų. Turint natūraliojo molinio grunto kompresinę kreivę ir žinant supiltinio sutankintojo to paties grunto poringumo koeficientą galima sudaryti jo kompresinę kreivę pusiau logaritminėje koordinačių sistemoje. Taip galima nustatyti spūdumo charakteristikas tam pačiam moliniam gruntui natūralaus ir suardytos sandaros būvio. Pagal gautas spūdumo charakteristikas nustatomas pagrindo spūdumo kaitos koeficientas, apskaičiuojamas maksimalus ir minimalus nuosėdžiai ir pagrindo standumo modulis.

Article in Russian.

First Published Online: 26 Jul 2012

Keyword : -