CEEN 341 — Лекция 17 — Скорость осадки грунта во времени

В этой лекции рассматривается, как инженеры-геотехники оценивают время, необходимое для первичной консолидации. Представлено одномерное уравнение консолидации Терзаги, которое используется для построения изохрон, позволяющих прогнозировать величину избыточного порового давления воды на интересующей глубине в глинистом слое в момент времени t (т.е., uz), степень консолидации на интересующей глубине в глинистом слое в момент времени t (т.е., Uz) и среднюю степень консолидации по всему глинистому слою (т.е., Uavg). Вводится понятие коэффициента консолидации, и представлены два метода (метод логарифма времени и метод квадратного корня из времени) для его измерения по результатам испытаний на консолидацию при определенном приращении нагрузки. Наконец, представлены две методики ускорения процесса первичной консолидации: использование предварительно фракционированных вертикальных дренажей (PVD, или «фитильных» дренажей) и использование дополнительной нагрузки. Цели обучения: 1) Объяснить разницу между uz, Uz и Uavg. 2) Вычислите uz, Uz и Uavg для заданного грунта и нагрузки, используя одномерную теорию консолидации Терзаги. 3) Получите cv из кривой скорости консолидации во времени, используя метод квадратного корня из времени и/или метод логарифма времени. 4) Опишите два способа, с помощью которых инженеры ускоряют осадки при первичной консолидации на практике. Важные вопросы для рассмотрения: 1) Что такое Hdr? Почему он оказывает такое большое влияние на скорость консолидации во времени (подсказка: вспомните уравнение для временного фактора Tv). 2) В чем разница между uz, Uz и Uavg? Убедитесь, что вы хорошо знакомы с этими различными параметрами и знаете, как их вычислять! 3) Почему начальное увеличение порового давления (т.е. u0) всегда равно приложенному индуцированному напряжению в слое грунта (т.е. дельта_сигма)? 4) В чем разница между коэффициентом консолидации (т.е., cv) для переуплотненного грунта и нормально уплотненного грунта? Почему важно использовать значение cv, соответствующее напряжениям, которые грунт будет фактически испытывать в грунте? 5) Опишите два метода, которые инженеры обычно используют для ускорения первичной консолидации и осадки. Как работает каждый из этих методов? Будьте готовы объяснить концепции.