Определение времени осадки фундамента

Определение времени осадки фундамента

 Приведенная выше формула позволяет определить конечную величину осадки фундамента, но ничего не говорит о том промежутке времени, в течение которого эта осадка будет происходить. Совершенно очевидно, что время осадки фундамента Т будет всецело зависеть от скорости вытеснения того вещества, которое заполняет пустоты грунта, иначе говоря, от скорости прохождения вытесняемого вещества через поры грунта.

Имея дело с грунтовой массой, когда все пустоты заполнены водой, можем по закону Дарси написать для скорости вытесняемой воды выражение;

Во втором случае осадка будет несколько преувеличенной, так как формула предполагает, что ниже подошвы фундамента на глубину 30 м простирается однородный грунт. В действительности конечно коэффициент уплотнения а с глубиной уменьшается, а вместе с ним уменьшается и часть осадки, приходящейся на нижние слои грунта. Кроме того формула выведена для максимальных напряжений по оси фундамента.

Чтобы иметь гарантию против боковых сдвигов частичек грунта, допускаемое напряжение под подошвой фундамента значительных размеров должно быть определено по формуле проф. Н. М. Герсеванова, приведенной в трудах Московского института инженеров транспорта, вып. 15, стр. 283:

Интересно отметить, что продолжительность осадки не зависит от давления, передаваемого сооружением. В формуле отсутствует величина давления р2 — р1. Это обстоятельство становится понятным из рассмотрения подробного вывода выражения для Т, приведенного непосредственно выше, показывающего, что повышение давления увеличивает как осадку, так и скорость движения вытесняемой воды. Действительно, с увеличением скорости в один и тот же промежуток времени увеличивается объем вытесняемой воды, т. е. осадка.

Для построения кривой изменения осадок в функции времени необходимо сделать предположение о том законе, которому следует изменение осадки по времени.

Наиболее простым и ближе всего подходящим к действительности является закон Больцмана, примененный проф. Г. О. Покровским для решения ряда задач, встречающихся при экстраполировании различных явлений, происходящих в грунтах.

Согласно закону Больцмана зависимость между осадкой и временем выражается следующей формулой:

Зная по формуле, мы имеем одно уравнение для определения постоянных тип. Недостающее второе уравнение придется составить на основании рассмотрения точного решения задачи. Приводимый график точной зависимости между осадками и временем позволяет нам, идя в запас устойчивости, принять, что для:

На 49 нанесена кривая осадок по уравнению и для сравнения с ней кривая, построенная на основании точного решения задачи. Как видно, расхождение между обеими кривыми невелико. Одновременно с этим приходится отметить, что кривая, построенная на принципе Больцмана, отвечает процессу, продолжающемуся до бесконечности, между тем как по физическому смыслу задачи процесс осадки в грунтовых условиях примера заканчивается примерно через 13,5 лет.