потери прочности пород. При воздействии упругих колебаний в вибрационном режиме на горные породы в последних могут возникать: разрушение структуры, обусловливающее изменение их прочности и переход в другое состояние; переукладка частиц и снижение пористости, ведущие к изменению плотности породы. Эффект уплотнения под действием вибрации наглядно проявляется на песчаных грунтах. В качестве основной характеристики вибрационного воздействия на грунты, определяющей виброуплотнение, принимается колебательное ускорение. При заданном значении колебательного ускорения процесс уплотнения грунтов развивается в течение некоторого промежутка времени, который зависит от физических свойств и гранулометрического состава грунта. С уменьшением размеров частиц время уплотнения возрастает. Предельное значение относительного колебательного ускорения, ниже которого не происходит процесс уплотнения, называется порогом виброуплотнения. Если в массиве содержатся песчаные породы, то для виброуплотнения важно наличие статической нагрузки. В случае нагруженного массива виброуплотнение будет происходить только тогда, когда плотность грунта будет меньше ее некоторой максимальной величины (максимальная структурная плотность, зависящая от формы, размеров и расположения частиц). При действии статической нагрузки уплотнение начинается только при достижении колебательным ускорением определенного порога виброуплотнения; при повышении колебательного ускорения (выше порогового) возникает сначала быстрое, а затем медленное уплотнение. В зависимости от параметров вибрационного воздействия на глинистые грунты изменение их прочности связано со стадиями: исходной прочности, пониженной прочности, перехода в разжиженное (плывунное) состояние. Стадии различаются качественным состоянием, которое определяется критическим колебательным ускорением. Критическим колебательным ускорением называется ускорение, при котором нарушается структурная устойчивость грунта. Изменение состояния грунтов определяется наличием двух критических колебательных ускорений. Первое ускорение соответствует границам между первой и второй стадиями и определяет минимальный предел структурной прочности грунтов при вибрационном воздействии. Второе – соответствует границам между второй и третьей стадиями и определяет потерю связности. Характер изменения прочности грунтов в пределах каждой стадии определяется степенью связности, дисперсностью, влажностью, а также параметрами вибрации. Влажность грунтов значительно влияет на степень их разупрочнения. Так, если влажность превышает предел текучести, то при вибрационном воздействии наблюдается их полное разжижение, если же влажность меньше предела текучести – то размягчение различной степени. В зависимости от влажности изменения могут протекать в три стадии; в текучей, пластической и полутвердой консистенции глинистых грунтов. Причем первой стадии соответствует избыток свободной воды, второй – рыхло связанной воды, а третьей – преобразование физически связанной воды. Процесс
СКАЧАТЬ
