Устойчивость водонасыщенных песков при динамическом воздействии

Выводы.

1. При прочих равных условиях важнейшее значение для динамической устойчивости водонасыщенных песков имеет размер зерен преобладающей фракции и содержание пылевато-глинистых частиц. Подчиненную роль играют окатанность зерен и наличие на них поверхностных пленок, а влияние неоднородности гранулометрического состава песков и их сортировки не является закономерным.

2. Сравнительной, хотя и качественной характеристикой динамической устойчивости песков, на величину которой влияют все их структурные особенности, может служить уплотняемость (по В.А. Приклонскому). С ее увеличением динамическая устойчивость песков в целом закономерно снижается, причем этот эффект выражен в большей мере для относительно более крупных разностей песков.

3. Среди параметров внешнего воздействия определяющая роль в динамической устойчивости песков принадлежит асимметрии цикла приложенной нагрузки. Для каждого песка существует свое критическое значение коэффициента асимметрии цикла. При уменьшении коэффициента асимметрии относительно его критического значения, в том числе и в область отрицательных величин, наблюдается резкое снижение динамической устойчивости водонасыщенных песков, связанное с инверсией направления возникающих касательных напряжений.

4. С увеличением коэффициента бокового давления покоя (K_o) в диапазоне от 0.4 до 1.2 динамическая устойчивость песков в целом возрастает. Однако наиболее резкое ее увеличение отмечается при начальном соотношении эффективных напряжений выше 0.8, что требует особого внимания при проведении динамических испытаний. Влияние этого фактора определяется одновременно изменением сжимающих боковых напряжений и величины начальных сдвиговых деформаций, развивающихся в грунте при K_o, отличном от 1. Причем для песков разной крупности эта зависимость имеет несколько различный характер.

5. Развитие деформаций сдвига в водонасыщенных песках любой плотности происходит стадийно. При этом изменение порового давления и эффективных напряжений при зарождении локальных зон сдвига определяется начальной (до приложения сдвигающей нагрузки) пористостью песка относительно ее критического значения.

6. С точки зрения типа поведения песков при статических нагрузках корректнее выделять только плотное и рыхлое сложение относительно критической пористости песка при данном уровне нормальных напряжений. Такой подход позволил бы придать понятию <плотность сложения> четкий физический смысл и использовать его для оценки ожидаемой реакции песков на внешние механические воздействия.

7. Величина критической пористости песков помимо их дисперсности и величины действующих сжимающих напряжений зависит от скорости приложения сдвигающей нагрузки, что обусловлено особенностями взаимного смещения зерен и их частичным дроблением.

8. По мере накопления деформаций в процессе динамического нагружения в водонасыщенных песках любой плотности возникает состояние, при котором суммарное изменение порового давления и эффективных напряжений за полный цикл нагрузки равно нулю. Это состояние названо автором нулевой динамической дилатансией и связывается с постепенным формированием в песках зон сдвига постоянной толщины, в которых и локализуется дальнейшее накопление деформаций.