Лазуткин С.Л., Лазуткина Н.А. (МИ ВлГУ, г.Муром, РФ)
Theoretical studying of the ground density process.
Вопросам теории уплотнения грунтов уделяется достаточно большое внимание, однако анализ имеющейся информации позволяет утверждать, что динамические свойства дисперсных грунтов изучены не в полном объеме. Достаточно сказать, что грунты оснований машин с динамическими нагрузками, оснований дорожного полотна и тому подобных сооружений рассматриваются в первом приближении как однородный и упругий, т. е. идеальный материал. В ряде случаев такое допущение неприемлемо и требует более полного учета свойств грунта. Особый случай представляет учет тиксотропных свойств влажных глинистых грунтов за счет введения необоснованно высоких коэффициентов запаса и значительного удорожания сооружений. Таким образом, существует объективная необходимость в корректировке рекомендаций по применению грунтоуплотняющих машин.
Известно, что при уплотнении процесс деформации грунта протекает во времени по-разному. У несвязных грунтов доля пластической деформации в единицу времени больше, чем у связных. Следовательно, для достижения наибольшей степени уплотнения на связных грунтах необходимо создать условия, при которых грунт будет находиться относительно большее время под нагрузкой. Однако буквальное выполнение этого условия ведет к увеличению удельной энергоемкости процесса, себестоимости готового продукта и т. д. Применение машин ударного и вибрационного действия вызывает в грунтовом полупространстве волновые процессы, приводящие к тиксотропному разупрочнению последнего. Это явление связано с тем, что часть прочносвязной воды переходит в свободное состояние и тем самым уменьшается трение между твердыми частицами, т. е. падает вязкость, которая оказывает существенное влияние на течение пластической деформации. При этом может быть получена более плотная структура скелета грунта в следствие более плотной переупаковки твердых частиц. Для облегчения перехода грунта из естественного в состояние тиксотропного разупрочнения целесообразно создать такие условия, при которых часть прочносвязной воды трансформируется в рыхлосвязное состояние. Этого можно достичь предварительным, предударным статическим нагружением, при котором происходит перераспределение водно-коллоидных пленок.
Таким образом, наиболее рациональным с точки зрения реализации большей части пластических деформаций следует считать комбинированное, статико-динамическое воздействие. В этой связи актуальной задачей является определение оптимальных соотношений статических и динамических нагрузок, позволяющих получить максимальную эффективность процесса уплотнения и, соответственно, повысить несущую способность грунта.