Проектно-вычислительный комплекс Structure CAD


Водонасыщенные грунты


Во многих случаях, в особенности при рассмотрении гидроэнергетических сооружений, следует считаться с тем, что грунты основания являются водонасыщенными. Теория таких сред, развитая Био [22], в которой учитывается упругое и вязкое взаимодействие твердой и жидкой фаз в пористоупругой насыщенной жидкостью двухфазной среде, достаточно сложна и используется чаще всего при решении весьма специфических проблем. Однако, можно рассмотреть предельные случаи водонасыщенной среды, различаемые по степени связности между твердой и жидкой фазами грунта.

Первым предельным случаем является среда "без связи", в которой жидкость свободно циркулирует между зернами твердой фазы (маловлажные пески, песчаники). Второй предельный случай ? "совершенная связь", характеризуется тем, что жидкость не может циркулировать в замкнутых порах (глины, известняки) и выдавливается из них при действии внутренних напряжений.

Критерием для оценки перехода к предельным случаям является значение безразмерной константы

                                                                

                                                                                   (20.15)

где m ? пористость, rf и rs ? плотность жидкой и твердой фаз, A ? полуширина фундамента, KF

? коэффициент фильтрации, C2 ? скорость распространения поперечной волны, g ? ускорение свободного падения. Константа В в среде без связи стремится к нулю, а в среде с совершенной связью ? к бесконечности. При этом основными характеристиками, определяющими значение В, являются скорости распространения продольной и поперечной волн V1 и V2, а также коэффициент Пуассона.

                Для среды без связи скорости распространения волн вычисляются по формулам

                                          

                                                             (20.16)

где l и m — параметры Ляме.

                Для среды с совершенной связью

                                                (20.17)

Здесь Ks и Kf — истинные модули сжимаемости твердой и жидкой фаз.




Начало  Назад  Вперед