Вплив анізотропії
При спорудженні об’єктів на макропористых лесових ґрунтах в розрахунки вводять поправочний коефіцієнт на анізотропію, так як ізотропний спосіб вирішення дає занижені показники швидкості консолідації.
Коефіцієнт анізотропії розраховують за формулою:
де nf – ступінь фільтраційної анізотропії.
Цей параметр вводиться в чисельник формули для розрахунку коефіцієнта консолідації. Отримане значення дозволяє прийняти рішення про проведення додаткових захисних та запобіжних заходів по зміцненню фундаменту споруд:
- загальна водозниження;
- проектування поверхневого стоку води;
- боротьба з витоками води та інші.
Лабораторні випробування
Коефіцієнт консолідації визначають розрахунковим шляхом при проведенні випробувань зразків ґрунту. Для цього застосовуються спеціальні прилади – одометри. Дренування рідини проводиться в горизонтальному, вертикальному і радіальному напрямку. Принципова схема одометра показана на малюнку нижче.
У нижню частину камери горизонтального одометра встановлюється зразок ґрунту, в центрі якого вирізають отвір. В нього вставляють циліндр з пористого твердого матеріалу, через який подають воду. На нижній обоймі камери і в основі закріплюються датчики порового тиску. Водонасичення проводиться протягом доби.
На зразок прикладають вертикальну осьову навантаження. При цьому проводиться запис показань датчиків тиску, сили і переміщення. На основі отриманих даних будують компресійні криві. Як показують дослідження, коефіцієнт консолідації ґрунту набагато більше при тиску, значення якого менше напруг ущільнення, а фільтрація вище в радіальному напрямку.
У непорушених структур ґрунту компресійна крива має початковий ділянку з малим кутом нахилу. Для таких зразків також характерне різке зниження коефіцієнта порового тиску. Ці властивості використовуються для аналізу порушення структури грунту. Ступінь консолідації, яка обчислюється при лабораторних випробуваннях, показує, яка частина деформації (у відсотках або частках одиниці) має місце за певний проміжок часу.
Точку початку первинної консолідації отримують на експериментальних кривих, провівши на графіку пряму, яка співпадає з початковою ділянкою. Її перетин з віссю ординат дає шукане значення.
