Стандартная методика испытаний штампом

Стандартная методика предусматривает испытание статическими нагрузками, которые прикладываются «ступенями давления (на подошве штампа) с выдержкой их во времени до условной стабилизации осадки» [10]. Для вычисления модуля деформации строится график зависимости осадки от давления. Модуль деформации грунта вычисляется для прямолинейного участка графика.

Этот способ имеет следующие недостатки:

• — для расчета модуля деформации используется линеаризованный участок графика, в то время как при проектировании основания используются значения давления за пределами этого участка;
• — выбор начала линеаризованного участка связывается с природным давлением, хотя известно, что оно не влияет непосредственно на деформационные свойства грунта [2];
• — для построения графика используются значения условно стабилизированной осадки, которая в действительности не завершена в той же степени, что и в основании фундамента, так как опыт со штампом проводится быстрее, чем нагружение основания при строительстве [2].

Методика непрерывного нагружения основания

Расчет осадки произведем на основе моделирования штампом работы основания фундамента [6].

Испытание штампом производится при постоянно возрастающем давлении на подошве и непрерывном измерении осадки. По достижении заданного значения давления производят наблюдение за ползучестью основания при постоянном давлении.

Пусть давление на подошве штампа возрастает с постоянной скоростью, т. е.

(1).

где — время с начала нагружения.

Осадка штампа увеличивается неравномерно (Рисунок 1). Эта неравномерность хорошо иллюстрируется изменением скорости осадки: скорость осадки изменяется циклически (Рисунок 2):

(2).

где — осадка штампа, измеряемая непрерывно с малым шагом регистрации значений, не более 0,005 мм.

Рисунок 1 — Диаграмма осадки круглого штампа Диаграмма функции (2) имеет циклическую форму, т. е. состоит из сменяющих друг друга циклов деформации, включающих нисходящую ветвь () и восходящую ветвь ().

Рисунок 2 — Диаграмма скорости осадки круглого штампа при.

постоянной скорости увеличения давления 1,11 кПа/с Каждый цикл состоит из нисходящей и восходящей ветвей.

Обозначим длину нисходящей ветви через, восходящей —, длину цикла, а приращения осадки штампа на соответствующих ветвях — через и, где — номер цикла, одинаковый для штампа и основания.