Модуль реакции грунта или коэффициент реакции грунта – это реактивное давление, оказываемое образцом грунта под жесткой пластиной стандартного диаметра на единицу осадки, измеренное при заданном давлении или осадке.
Это параметр жесткости, который обычно используется для определения условий опоры фундаментов и матовых фундаментов. Этот параметр объясняет линейную упругую реакцию. Следовательно, при проектировании давление, создаваемое модулем реакции грунта, ограничивается допустимым несущим давлением грунта.
Коэффициент реакции грунта основания (k) является основным параметром, используемым при проектировании дорожных покрытий, фундаментов и исследований взаимодействия грунт-структура.
В данной статье подробно рассматривается основная концепция и определение коэффициента реакции грунта.
Модуль реакции грунтового основания
Модуль реакции грунтового основания определяется как давление на единицу деформации грунтового основания при определенном давлении или деформации. Он выражается как:
k = p/s
Здесь “k” – модуль или коэффициент реакции грунта, “p” – давление, а “s” – деформация оседания грунта. Коэффициент реакции грунта измеряется и выражается как интенсивность нагрузки на единицу смещения. В системе единиц СИ он выражается как кН/м2/м.
Определение модуля реакции грунтового основания
Модуль упругости реакции грунтового основания определяется с помощью нагрузочного испытания на пластине в полевых условиях. В этом испытании сжимающее напряжение прикладывается к слою грунта через жесткие пластины, и прогибы измеряются для различных значений напряжения.
Аппаратура для испытания пластинчатой нагрузки на модуль реакции грунтового основания
Испытательная установка состоит из нагрузочной рамы с гидравлическим домкратом, реактивной балки и проверочного кольца. Осадка плиты измеряется с помощью циферблатного манометра. Циферблатные манометры крепятся к отдельной опорной рамке, как показано на рис. 1. Стандартный размер плиты составляет 750 мм в диаметре.
Пластина должным образом устанавливается на испытательной площадке. Перед размещением пластины испытательная площадка должна быть выровнена и подготовлена. Как показано на рисунке, пластины жесткости размещаются на нижней плите в порядке уменьшения диаметра.
Процедура испытания начинается с приложения нагрузки 7 кН/м2. Эта нагрузка снимается через несколько секунд. Затем прикладывается нагрузка, вызывающая осадку s= 0,25 мм.
Если осадка не увеличивается или составляет менее 0,025 мм в минуту, то снимаются показания циферблатного манометра и определяется средняя осадка. Эта процедура повторяется до тех пор, пока осадка не достигнет 0,175 см.
Как показано на рисунке 2, строится график между давлением на опору (p) и соответствующей вызванной осадкой (s) или дельтой.
Кривая зависимости среднего опорного давления от средней осадки
Давление, соответствующее осадке 0,125 см, считывается с графика, и значение “k” определяется как:
k = p/0.125
Грунт после строительства может размягчиться под воздействием внешних вибраций, проникновения воды и других нагрузок. Этот эффект учитывается путем внесения определенных поправок в значение ‘k’. Здесь ‘k’ корректируется для полного насыщения. Для этого два образца с участка подвергаются испытанию на консолидацию в намоченном и ненамоченном состоянии. Проводится испытание на консолидацию, и для обоих образцов определяется давление, соответствующее 0,125 см. Затем корректируется модуль упругости разрыва:
k’ = k x [p/ps].
Где p и ps – давление для непропитанного и пропитанного образцов, как показано на рисунке 3.
Последующие поправки на модуль реакции грунтового основания в условиях замачивания
На практике он используется геотехническими и строительными инженерами для анализа конструкции. Анализ дает представление об осадке сооружения и напряжениях, вызванных осадкой, внутри сооружения.
Часто задаваемые вопросы
Что такое модуль реакции грунтового основания?
Модуль реакции грунтового основания определяется как давление на единицу деформации грунтового основания при определенном давлении или деформации. Он выражается как k=p/s.
Здесь k = модуль или коэффициент реакции грунта; p = приложенное давление и s = деформация оседания грунта. Коэффициент реакции грунта выражается в интенсивности нагрузки на единицу смещения.
Как определить модуль реакции грунтового основания?
Для определения модуля упругости грунтового основания используется испытание на нагрузку в полевых условиях. В этом испытании сжимающее напряжение прикладывается к слою почвы через жесткие пластины, а прогибы измеряются для различных значений напряжения.
Критерии выбора фундамента для зданий
Бетонные покрытия для парковок – особенности и конструкция
Расчет несущей способности свай – одиночные и групповые сваи
Читайте далее:- Оценка прочности бетонных конструкций с помощью испытания физической нагрузкой.
- Испытание на консолидацию грунта с помощью консолидометра или одометра.
- Испытание грунта на трехосный сдвиг – процедура, преимущества.
- Что такое сжимаемость и консолидация грунта?.
- Прочность грунта на сдвиг с помощью испытания на прямой сдвиг.
- Испытание пластинчатой нагрузкой для расчета несущей способности и оседания грунта.
- Испытание бетона на изгиб, его значение, процедуры и применение.