Исследование связи конусного индекса и модуля деформации различных типов грунтов
Автор: Хитров Егор Г., Хахина Анна М., Лухминский Владислав А., Казаков Денис П.
Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu
Статья в выпуске: 4 т.14, 2017 года.
Бесплатный доступ
Разработаны математические модели для прогнозирования модуля деформации связных грунтов (суглинистого, супесчаного, глинистого грунта, лесного и заболоченного почвогрунта) по сопротивлению вдавливанию стандартного конического индентора (конусному индексу). Материалом для исследования служат справочные данные и экспериментальные результаты, полученные независимыми исследователями, а также теоретические зависимости механики контактного взаимодействия. Методы исследования - вычислительный эксперимент и методы аппроксимации расчётных данных. В результате установлены логарифмические зависимости модуля деформации глинистого, суглинистого и супесчаного грунтов от конусного индекса, изменяющегося в пределах от 0,1 до 5 МПа. Разработанные зависимости согласуются с результатами, полученными предыдущими исследователями для связных грунтов, разделённых на категории по прочности (менее 0,7 МПа, 0,7-2 МПа и более 2 МПа). Кроме того, получены линейные зависимости модуля деформации лесного и заболоченного почвогрунтов от конусного индекса, изменяющегося в пределах до 1,5-2 МПа. Результаты расчётов по предлагаемым формулам согласуются с экспериментальными и справочными данными, полученными предыдущими исследователями, для органоминеральных грунтов
Зондирование, физико-механические свойства грунта, прочностные свойства грунта, конусный индекс, модуль деформации
Короткий адрес: https://sciup.org/147225635
IDR: 147225635
Study of relationship between cone index and deformation modulus of various soil types
The article presents mathematical models used to predict deformation modulus of cohesive soil (loamy, sandy loamy, clayey soil, forest soil and wetland soil) based on the resistance to indentation of a standard conic indenter (cone index). The studied material includes reference data and experimental results obtained by independent researchers, as well as the theoretical formulae of contact mechanics. The research methods are a computational experiment and methods of estimated data approximation. Calculations were performed using Maple 2015 and MS Excel 2013 programs. Logarithmic dependencies of deformation modulus of clay, loamy and sandy loam soil from the conic index were obtained, varying from 0.1 to 5 MPa. The developed dependencies correspond to the results obtained by previous researchers for cohesive soils, divided into categories by the strength (less than 0.7 MPa, 0.7-2 MPa and more than 2 MPa). Moreover, linear dependences of deformation modulus of forest soil and wetland soil on the cone index were obtained, varying within the limits up to 1.5-2 MPa. The results of calculations for the proposed formulae correspond to experimental and reference data obtained by previous researchers for organomineral soils
Список литературы Исследование связи конусного индекса и модуля деформации различных типов грунтов
- Saarilahti, M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Evaluation of the WES-method in assessing the trafficability of terrain and the mobility of forest tractors / M. Saarilahti; University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. 28 p.
- ISO 22476-1:2012. Geotechnical investigation and testing. - Field testing. - Part 1: Electrical cone and piezocone penetration test.
- Хитров, Е. Г. Повышение эффективности трелёвки обоснованием показателей работы лесных машин при оперативном контроле свойств почвогрунта / Е. Г. Хитров, И. В. Григорьев, А. М. Хахина. - Санкт-Петербург: ЛТУ, 2015. - 146 с.
- Rohani, B. Correlation of mobility cone index with fundamental engineering properties of soil / B. Rohani, G. Y. Baladi. - U. S. Army Engineer Waterways Experiment Station, 1981 - 41 p.
- Vesic, A. S. Expansion of Cavities in Infinite Soil Mass / A. S. Vesic // Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. - 1972. - № 98. - P. 113-123.
- Ларин, В. В. Методы прогнозирования опорной проходимости многоосных колёсных машин на местности: дис. д-ра техн. наук: 05.05.03 / Ларин В. В. - Москва, 2007. - 530 с.
- Агейкин, Я. С. Проходимость автомобилей / Я. С. Агейкин. - Москва: Машиностроение, 1981. - 232 с.
- Van Impe, W. F. The evaluation deformation and bearing capacity parameters of foundations from static CPT-results / W. F. Van Impe // Proc. Fourth Int. Geotechnical seminar / Filed instrumentation and in-site measurements. - Singapure, 1986. - P. 51-70.
- Senneset, K. Strength and de-formation parameters from cone penetration tests / K. Senneset, N. Janbu, G. Svano // Proceedings of the European Symposium on Penetration Testing. ESOPT - II. - Amsterdam. - 1982. - Vol. 2. - P. 863-870.
- Sandven. Interpretation of piezocone tests in cohesive soils / Sandven, K. Senneset, N. Janbu // Penetration Testing 1988, ISOPT - 1. - Rotterdam. - P. 939-953.
- Бусел, И. А. Прогнозирование строительных свойств грунтов / И. А. Бусел. - Минск: Наука и техника, 1989. - 246 с.
- Зиангиров, Р. С. Оценка деформационных свойств дисперсных грунтов по данным статического зондирования / Р. С. Зиангиров, В. И. Каширский // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2005. - № 1. - С. 12-16.
- МГСН 2.07-01. Основания, фундаменты и подземные сооружения. - Москва: ГУП «НИАЦ», 2002.
- Трофименков, Ю. Г. Статическое зондирование грунтов в строительстве (зарубежный опыт) / Ю. Г. Трофименков. - Москва: ВНИ - ИНТПИ, 1995. - 128 с.
- Saarilahti, M. Development of a protocol for ecoefficient wood harvesting on sensitive sites (Ecowood). Evaluation of the WES-method in assessing the traffic capacity of terrain and the mobility of forest tractors / M. Saarilahti; University of Helsinki, Department of Forest Resource Management, 2002. - 28 p.
- ISO 22476-1: 2012. Geotechnical investigation and testing. - Field testing. - Part 1: Electrical cone and piezocone penetration test.
- Khitrov, E. G. Improving performance of forestry machines with in situ control forest soils' properties / E. G. Khitrov, I. V. Grigor'ev, A. M. Khakhina. - Saint-Petersburg, 2015. - 146 p.
- Rohani, B. Correlation of mobility / B. Rohani, G. Y. Baladi. - U. S. Army Engineer Waterways Experiment Station, 1981. - 41 p.
- Vesic, A. S. Expansion of Cavities in Infinite Soil Mass / A. S. Vesic // Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. - 1972. - No. 98. - P. 113-123.
- Larin, V. V. Prognosis methods for cross-country flotation of multiwheeler: Technical sciences doctoral thesis: 05.05.03 / Larin V. V. - Moskva, 2007. - 530 p.
- Ageikin, Ya. S. Machine cross-country ability / Ya. S. Ageikin. - Moskva: Mashinostroenie, 1972. - 184 p.
- Van Impe, W. F. CPT-results / W. F. Van Impe // Proc. Fourth Int. Geotechnical seminar / Filed instrumentation and in-site measurements. - Singapine, 1986. - P. 51-70.
- Senneset, K. Strength and de-formation parameters from cone penetration tests / K. Senneset, N. Janbu, G. Svano // Proceedings of the European Symposium on Penetration Testing. ESOPT - II. -Amsterdam, 1982. - Vol. 2. - P. 863-870.
- Sandven. Interpretation of piezocone tests in cohesive soils / Sandven, K. Senneset, N. Janbu // Penetration Testing 1988, ISOPT - 1. - Rotterdam. - P. 939-953.
- Busel, I. A. Forecasting properties of soils in construction works / I. A. Busel. - Minsk: Nauka i tekhnika, 1989. - 246 p.
- Ziangirov, R. S. Evaluation of the deformation properties of disperse soils according to static sounding data / R. S. Ziangirov, V. I. Kashirsky // Grounds, foundations and mechanics of soils. - 2005. - № 1. - P. 12-16.
- MGSN 2.07-01. Foundations and underground structures. - Moskva: GUP «NIAC», 2002.
- Trofimenkov, Yu. G. Static sounding of soils in construction (foreign experience) / Yu. G. Trofimenkov. - Moskva: VNI-INTPI, 1995. -128 p.
