Интервал давлений для Е

[EnGI]

Доброго времени суток. Я по специальности геотехник, поэтому задам несколько обывательский для вас вопрос, который обсуждался на dwg.ru, к сожалению там ответа не получил:

 

 

Господа геологи ответьте пожалуйста популярно на давно волнующий меня вопрос.
При выполнении трехосного испытания для определения модуля деформации какой интервал значений девиатора вы выбираете и чем это обосновывается. Я догадываюсь что все зависит от нагрузок от сооружения, указанных в ТЗ. Если это стандартные 0,1...0,2МПа какой интервал на девиаторе выбирается ? И какой если значения нагрузок иные?

http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=103246

[Наглый]

ГОСТ 12248-2010  табл 5.6

[EnGI]

В этой таблице указаны только давления обжатия при консолидации и ступени давлений при девиаторном нагружении. Таблица отвечает на вопрос как проводить испытания а не как из этих испытаний получить модуль деформации. Интересует последнее. Поясняющий файл вложить не удалось, поэтому попробую объяснить на словах:

Имеем некую кривую зависимости эпсилон (eps) - девиатор (q). Нам нужно получить из нее модуль дефомрации. Но так как это кривая -  для каждой точки получится свое значение модуля. Поэтому необходимо задать некий интервал давлений, в пределах которого мы его (модуль) будем вычислять по формуле (sigma1_i - sigma1_i-1)/(eps1_i - eps1_i-1), пологая этот участок прямолинейным (условно). Так вот вопрос в том как этот интервал вы выбираете? Чему равно sigma1_i и sigma1_i-1 ???

[Наглый]

для примера

Doc4.pdf

[Kamur]

Доброго времени суток. Я по специальности геотехник...

доброго! завидная специальность где обучались, если не секрет?

 

При выполнении трехосного испытания для определения модуля деформации какой интервал значений девиатора вы выбираете и чем это обосновывается

 

при трехосных испытаниях, если не дано иного, мы выбираем интервал между проектной нагрузкой на грунт и предшествующей ей ступени давления. это обосновывается тем, что как правило наиболее интересно проектировщикам знать поведение грунта при проектных нагрузках.

если делать по уму, нужно еще вносить поправку на глубину отбора  от подошвы будущего фундамента. но реалии таковы, что зачастую мы на стадии выполнения изысканий не знаем не только глубину, но и тип фундамента, и нагрузки тоже дают в Задании не всегда. к сожалению, не все Ваши коллеги спят с нормативными документами, как это делаете Вы. отсюда каков вопрос (Задание), таков и ответ (отчёт).

при компрессионных испытаниях обычно берётся одометрический модуль с интервала 0,1-0,2МПа, поскольку табличные Мк даны именно для него, и график на этом участке надёжно осредняется до прямой.

 

мы обязаны охарактеризовать грунт модулем общей деформации, и для одного ИГЭ принимаем его на одном интервале давлений.

если Вас, как проектировщика, не устраивает выбранный геологами интервал значений девиатора, Вы всегда можете открыть в отчёте приложение с  протоколами испытаний (будь то компрессионные, трехосные или штамповые испытания) и выбрать тот, который интересует. а еще лучше, если интересующие Вас деформационные характеристики прописать в Задании

Вы вернули мне веру в существование хороших проектировщиков, спасибо!

Изменено 5 октября, 2016 пользователем Kamur

[Heaven]

Вы вернули мне веру в существование хороших проектировщиков, спасибо!

Свечку поставь)

[Наглый]

Лучше сплюнуть через левое плечо

[Kamur]

Свечку поставь)

лайк поставил)

свечки ставить приходится при прохождении экспертизы если проектировщик не знал, чего хочет. благо, аптека рядом

кстати, как часто при трехосных КД испытаниях график в фазе уплотнения значительно криволинеен? на тех немногих протоколах, что я видел, он легко катит за прямую. тогда вопрос #76 теряет смысл.

[EnGI]

доброго! завидная специальность где обучались, если не секрет?

 

 

при трехосных испытаниях, если не дано иного, мы выбираем интервал между проектной нагрузкой на грунт и предшествующей ей ступени давления. это обосновывается тем, что как правило наиболее интересно проектировщикам знать поведение грунта при проектных нагрузках.

если делать по уму, нужно еще вносить поправку на глубину отбора  от подошвы будущего фундамента. но реалии таковы, что зачастую мы на стадии выполнения изысканий не знаем не только глубину, но и тип фундамента, и нагрузки тоже дают в Задании не всегда. к сожалению, не все Ваши коллеги спят с нормативными документами, как это делаете Вы. отсюда каков вопрос (Задание), таков и ответ (отчёт).

при компрессионных испытаниях обычно берётся одометрический модуль с интервала 0,1-0,2МПа, поскольку табличные Мк даны именно для него, и график на этом участке надёжно осредняется до прямой.

 

мы обязаны охарактеризовать грунт модулем общей деформации, и для одного ИГЭ принимаем его на одном интервале давлений.

если Вас, как проектировщика, не устраивает выбранный геологами интервал значений девиатора, Вы всегда можете открыть в отчёте приложение с  протоколами испытаний (будь то компрессионные, трехосные или штамповые испытания) и выбрать тот, который интересует. а еще лучше, если интересующие Вас деформационные характеристики прописать в Задании

Вы вернули мне веру в существование хороших проектировщиков, спасибо!

Спасибо за отзыв), не ожидал здесь такого приема . По большому счету самоучка (Образование ПГС (Чувашский ГУ) и метро и тоннели (ПГУПС)). К сожалению оба ВУЗа этой специальности по крайней мере в мое время не обучали. За то могу подсказать где сейчас обучают).

Если я вас правильно понял, что нормативных указаний о том "сколько вешать в граммах" вы не имеете. Единственное положение - соответствие проектным нагрузкам (подтвердите/опровергните пожалуйста мои слова, это для меня главный вопрос). А как Вы поступаете если проектных нагрузок тоже нет (ситуация - нет ничего, а модуль дай) ?

Указанное Вами положение, конечно, абсолютно резонно... однако в наше время только в ряде случаев (!). Наше время здесь можно отсчитывать с момента когда проектирование фундаментов вышло за рамки положений, принятых Герсевановым, в частности основного - принципа линейной деформируемости и соответственно нагружения фундаментов нагрузками за пределами этой линейной деформируемости. Стало актуальным исследование поведения грунта в запредельной стадии - появились усовершенствованные модели грунта. Все прекрасно - используем по максимуму несущую способность основания, экономим средства. Но опишу проблему, которая здесь закрадывается и пока решается как положено довольно в редких случаях:  

 

Вышеуказанная резонность актуальна в случае если геотехник использует так называемую модель Мора-Кулона - идеальнопластическую, где кривая эпсилон (eps) - девиатор (q) вовсе не кривая, а ломанная линия из двух кусков -1) линейная зависимость eps - q и 2) идеальное течение - q постоянно. Естественно, если выбрать модуль деформации соответственно проектным нагрузкам (собственный вес + сооружение) для участка 1 это будет справедливо, справедливо настолько же насколько эта ломанная линия вообще соответствует реальной кривой испытания, о чем можно говорить с большой натяжкой. Из-за недостатков этой модели в запредельной стадии работы основания можно получить довольно серьезные расхождения с реальным поведением грунта, что особенно актуально для котлованов и тоннелей (для котлованов это, например, идет отнюдь не в запас расчета).

В связи с этим в последнее время все больше внедряют использование усовершенствованных моделей в практику проектирования. В этих моделях недостатки модели Мора-Кулона исключены, зависимость eps - q здесь действительно кривая и может быть аппроксимирована к кривой испытания с высокой точностью. Самая распространенная и универсальная из этих моделей это Hardening Soil Model  для описания кривой eps - q использует так именуемый модуль E50 - секущий модуль при 50% прочности (50% от девиатора при разрушении). Однако, этот модуль никак не связан с проектными нагрузками, а всецело зависит от прочности грунта и давления консолидации. 

Таким образом, имея на руках даже качественный отчет ИГИ (что, к сожалению, тоже встречается не часто) с нормальными паспортами трехосных (да и любых других) испытаний чтобы сделать все по уму, необходимо либо пересчитать данный там модуль под иные значения sigma1_i - sigma1_i-1 и проводить последующую стат обработку, либо использовать модель Мора Кулона и держать кулачки в надежде что ошибки не приведут к аварии. Самостоятельно из-за этих ошибок аварии конечно не случаются (еще бы, такое поголовье объектов подобным образом рассчитано и построено), но это может стать последней вехой на ряду с другими ошибками проектирования и строительства.

Конечно лучшее решение указать в ТЗ, что нам (геотехникам) собственно нужно, так и поступаем, когда есть возможность, но зачастую к моменту начала проектирования изыскания уже выполнены и мы имеем что имеем. Все потому что ген. проектировщик/заказчик много на себя берет - выдает ТЗ без согласования проектировщиком. Но это уже другая тема.

 

Выбранный геологом интервал нас не то чтобы не устраивает, нам бы его хотя бы знать...для случая когда ИГИ выполнено по ТЗ, отношения к которому мы не имели (не согласовывали, не прописывали что мы хотим).

 

Простите за жалобный сптич, наболело. И...спасибо большое за информацию.

[EnGI]

Еще хотел бы прояснить для себя вопрос с давлениями консолидации. 

Если к примеру выполнено 3 испытания для одного ИГЭ при трех разных давлениях консолидации (100,200,300кПа к примеру), какому давлению консолидации в этом случае соответствует , приведенный в сводной ведомости модуль?

[Kamur]

К сожалению оба ВУЗа этой специальности по крайней мере в мое время не обучали. За то могу подсказать где сейчас обучают).

 искренне думал, что нигде в РФ не обучают именно геотехнике.

 

Если я вас правильно понял, что нормативных указаний о том "сколько вешать в граммах" вы не имеете. Единственное положение - соответствие проектным нагрузкам (подтвердите/опровергните пожалуйста мои слова, это для меня главный вопрос). А как Вы поступаете если проектных нагрузок тоже нет (ситуация - нет ничего, а модуль дай) ?..

..Наше время здесь можно отсчитывать с момента когда проектирование фундаментов вышло за рамки положений, принятых Герсевановым, в частности основного - принципа линейной деформируемости и соответственно нагружения фундаментов нагрузками за пределами этой линейной деформируемости.

я пропустил момент, когда принцип линейной деформируемости отменили. мы работаем в рамках НД, где он пока действует,  и любые отклонения от нормативки караются.

если нет проектных нагрузок, то трёхосные вряд ли кто будет делать. дадим Е по компрессии, максимум штампом откорректируем. нагрузку прикинем на колене, а модуль дадим всё равно для интервала 0,1-0,2МПа. и будем спать спокойно, потому что даём модуль для прямолинейного участка фазы уплотнения. начало фазы сдвигов ГОСТ трактует как потерю несущей способности, перегиб графика- граничное условие. надёжно и просто, как АКМ))

 

Вышеуказанная резонность актуальна в случае если геотехник использует так называемую модель Мора-Кулона...

Из-за недостатков этой модели в запредельной стадии работы основания можно получить довольно серьезные расхождения с реальным поведением грунта...

если проектировщик использует в расчётах модель, отличную от Кулона-Мора, то, КМК, он не может использовать "обычный" отчёт по ИГИ, написанный в рамках п.6.3 СП47, ему нужен отчёт именно геотехнический, сделанный по специальному заданию, с прописанной в нём методикой испытаний. в этом отчёте не будет ИГЭ и разного "геологического флуда", а будут РГЭ с характеристиками, подтверждёнными опытными работами.

реальное поведение грунта  можно спрогнозировать только по реальным испытаниям. любая лаборатория суть моделирование реальных условий с известной долей схематизации. даже штамп площадью 5000см2 не даст действительно реального модуля, тк есть доказанная зависимость Е от площади загрузки при постоянном давлении, и она тоже не прямолинейна

 

В связи с этим..Самая распространенная и универсальная из этих моделей это Hardening Soil Model для описания кривой eps - q использует так именуемый модуль E50 - секущий модуль при 50% прочности (50% от девиатора при разрушении). Однако, этот модуль никак не связан с проектными нагрузками, а всецело зависит от прочности грунта и давления консолидации.

.. а давление консолидации назначается с учётом проектных нагрузок, п.5.3.5.3 ГОСТ 12248.

 

Таким образом, имея на руках даже качественный отчет ИГИ .. держать кулачки в надежде что ошибки не приведут к аварии.

Конечно лучшее решение указать в ТЗ, что нам (геотехникам) собственно нужно, так и поступаем, когда есть возможность, но зачастую к моменту начала проектирования изыскания уже выполнены и мы имеем что имеем. ..Но это уже другая тема.

тема стадийности, больная мозоль. хотите геотехнику- имейте отчёт по геотехническим изысканиям, убедите заказчика в необходимости таких изысканий, в рублях и месяцах, чтоб экономия была наглядна.

 

Еще хотел бы прояснить для себя вопрос с давлениями консолидации. 

Если к примеру выполнено 3 испытания для одного ИГЭ при трех разных давлениях консолидации (100,200,300кПа к примеру), какому давлению консолидации в этом случае соответствует , приведенный в сводной ведомости модуль?

КМК, разницы быть не должно. чем больше всестороннее давление, тем меньше осадка при одинаковой нагрузке, если я правильно понимаю. (upd: понял, где ошибся и почему разница есть)

Heaven, Вас тут очень не хватает!

 

Изменено 8 октября, 2016 пользователем Kamur

[EnGI]

я пропустил момент, когда принцип линейной деформируемости отменили. мы работаем в рамках НД, где он пока действует,  и любые отклонения от нормативки караются.

если нет проектных нагрузок, то трёхосные вряд ли кто будет делать. дадим Е по компрессии, максимум штампом откорректируем. нагрузку прикинем на колене, а модуль дадим всё равно для интервала 0,1-0,2МПа. и будем спать спокойно, потому что даём модуль для прямолинейного участка фазы уплотнения. начало фазы сдвигов ГОСТ трактует как потерю несущей способности, перегиб графика- граничное условие. надёжно и просто, как АКМ))

Я не говорю об отмене. Речь об учете запредельной (не после разрушения, а за пределами линейной зависимости) работы грунта. И нормам это не противоречит (см. п. 5.1.6 СП 22.13330) ни в коем случае:

 

 

Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропию, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, развитие областей пластических деформаций под фундаментом.

Если говорить Вашей аллегорией: не АКМ в наше время востребован, а нечто более дешевое и менее материалоемкое в изготовлении, работающее на пределе надежности, НО - работающее (!), а раз работающее и при этом более дешевое - более востребованное.

На минуточку, модель Мора Кулона  тоже учитывает эту запредельную работу, но все той же прямой как и при нагружении до предела линейной зависимости по Герсеванову и в этом ее "Ахиллесова пята", так как деформации в реальном испытании на этом участке уже много больше, чем предполагает модель и, тем больше, чем ближе к разрушающим, нагрузки. Именно этим эта модель плоха, именно поэтому она не надежна как АКМ, но видимо надежность изысканий выполненных "в запас" это нивелирует.

Реальное поведение грунта  - имелось в виду опытный график зависимости eps - q в рамках трехосных испытаний. Реальное поведение грунта в общем смысле слова - отдельная тема и здесь я согласен с Вами. Сейчас меня интересует конкретная ситуация: наличие "стандартного" отчета по ИГИ и желание выжать из него максимум достоверности.

.. а давление консолидации назначается с учётом проектных нагрузок, п.5.3.5.3 ГОСТ 12248.

 

 Это верно, да вот для модели HS проблема в другом.

Хорошо, мы провели консолидацию давлением равным бытовому горизонтальному. Далее sig1 увеличиваем до проектных вертикальных и для этого НС снимаем модуль - модуль общей деформации, а не E50. Чтобы получить последнее sig1 надо увеличивать пока образец не разрушиться или не начнет течь, т.е. пока не повернет в горизонтальное (или относительно горизонтальное если деформации достигли 15%) положение (все согласно того же ГОСТ). Далее мы снимаем E50 при qf/2 (gf - значение девиатора при разрушении). Т.е. в первом случае получается проектным нагрузкам соответствует и sig1 и sig3 при испытании, а во втором только sig3. Совершенно в той же степени проектным нагрузкам соответствуют и модули - общей деформации полностью, а E50 как бы "на половину". Но фишка модели в том что ей все равно до каких нагрузок довели грунт: проектных, до предела линейной зависимости, до разрушения. Для всех трех случаев и промежуточных в том числе вы получите зависимость eps - q практически соответствующую испытанию (практически...потому что тоже есть нюансы, связанные с переуплотненными грунтами,но к теме вопроса это не относится).

 

 

КМК, разницы быть не должно. чем больше всестороннее давление, тем меньше осадка при одинаковой нагрузке, если я правильно понимаю.

Вы сами же приводите довод к вашему сомнению. Довод верный - вывод нет. Разница есть и HS ее учитывает пересчетом заданного модуля под актуальное значение sig3 по степенному закону. Это в основном эффекты увеличения жесткости грунта с глубиной. Поэтому, знать для какого давления консолидации получен модуль общей деформации тоже очень важно.

 

[Kamur]

Я не говорю об отмене. Речь об учете запредельной (не после разрушения, а за пределами линейной зависимости) работы грунта. И нормам это не противоречит (см. п. 5.1.6 СП 22.13330) ни в коем случае:

хм. я это понимаю так, что нужно предусмотреть такую возможность с тем, чтоб не допустить её. именно в качестве граничного условия.

 

..Сейчас меня интересует конкретная ситуация: наличие "стандартного" отчета по ИГИ и желание выжать из него максимум достоверности.

..знать для какого давления консолидации получен модуль общей деформации тоже очень важно.

смотрите протоколы испытаний, сопоставляйте.

в моём понимании модуль общей деформации назван так именно потому, что он един для всего участка уплотнения. именно поэтому он снимается с аппроксимирующей прямой.

 

Вы сами же приводите довод к вашему сомнению.

с остальным- дискуссия интересная, надо мне кое-чего переосмыслить. тайм-аут. может, старшие товарищи чего подскажут, подождём немного

[tim_oha]

Коллеги, никто не слышал об компрессионных испытания с нагрузками до 10 МПа?

Сталкивался с подобным. (Правда там нагрузки были до 2,5 и 5 МПа). Необходимо было подтвердить модули деформации для переуплотненных глин, и следовательно интервал нагрузок должен быть намного больше.

Затем модули как раз и сравнивали с трехосными (обжатия было тоже как раз в этом диапазоне). Ну а затем для сопоставления вычисляли  m (коэффициент Охде, с православным Агишевым не путать).

[Cryohron]

Позволю себе вмешаться в дискуссию.

Тема очень интересная, но здесь столько всего сказано вперемешку и правильного, и неправильного, что читая всю тему, совсем перестаёшь что-либо понимать! ))

Вспоминается один из законов Мерфи: 

 В любой иерархической системе каждый служащий стремиться достичь своего уровня некомпетентности

(все чаще я отношу его к себе)

[Kamur]

если Вы раскидаете по пунктам, что на Ваш взгляд правильно, а что- нет, это существенно уменьшит энтропию

так-то да, каша получается.

[tim_oha]

EnGI, насчет HS, возможно мне показалось, но Вы смешиваете в кучу обработку самого паспорта трехосного испытания и выборки для ИГЭ-РГЭ. КД испытания проводят при разных давлениях обжатия (хотя бы для определения  С и фи), а вот для параметра эталонного модуля E50 необходима выборка.
В качестве примера прикладываю  паспорт трехосного испытания и обработка  для HS, потому что наверно я что-то не так понял.))

 

Plaxis.xls

опыт17.xlsx

[Heaven]

Heaven, Вас тут очень не хватает!

Тута я. по теме уже много сказано. Сейчас у меня горячие замечания по Крыму на двух листах не считая экологии и внегостовские секущие модули для плаксис пока не волнуют. прошу понять и простить

[EnGI]

EnGI, насчет HS, возможно мне показалось, но Вы смешиваете в кучу обработку самого паспорта трехосного испытания и выборки для ИГЭ-РГЭ. КД испытания проводят при разных давлениях обжатия (хотя бы для определения  С и фи), а вот для параметра эталонного модуля E50 необходима выборка.

В качестве примера прикладываю  паспорт трехосного испытания и обработка  для HS, потому что наверно я что-то не так понял.))

 

Да немного смешалось для восприятия, прошу прощения. Вследствие жажды получения всех ответов сразу, запараллелил два вопроса:

1) обработка конкретного паспорта для получения модуля. Тут ответ боле менее стал ясен, спасибо Kamur

2) выбор паспорта из серии разных (при разных) давлениях консолидации

Хотя, если говорить о последнем, я слышал что для одного ИГЭ для получения деформационных характеристик проводится только одно испытание. Т.е. для одного ИГЭ минимум испытаний это 4, 3 - прочность, 1 - деформационные характеристики. Из-за дороговизны этих испытаний данное количество и практикуется. Поправьте пожалуйста если что то написал не верно, это мне тоже интересно. А если для деф. хар-ик проведено все таки более 1го испытания как проводится выборка, объясните.

За файлы спасибо , изучу на днях.

Тута я. по теме уже много сказано. Сейчас у меня горячие замечания по Крыму на двух листах не считая экологии и внегостовские секущие модули для плаксис пока не волнуют. прошу понять и простить

 Вот даже не знаю прощать или нет), не за отсутствие времени естественно, а за "внегостовские секущие модули", которые уже давно и еще как ГОСТовские (см. формулу 5.27 ГОСТ 12248-2010). 

[Vasi]

Это конечно далеко от меня, но случайно прочитал что из рекомендаций разработчиков Plaxis модуль деформации при сжатии приблизительно равен модулю деформации грунта при девиаторном нагружении.  

 

.  

 

Подбор параметров грунтовых моделей в программном комплексе Plaxis.pdf

[Cryohron]

если Вы раскидаете по пунктам, что на Ваш взгляд правильно, а что- нет, это существенно уменьшит энтропию

так-то да, каша получается.

Мои замечания еще больше все запутают (см. закон Мерфи)! Да и времени и сил нет - работаю за двоих!

[EnGI]

 

Это конечно далеко от меня, но случайно прочитал что из рекомендаций разработчиков Plaxis модуль деформации при сжатии приблизительно равен модулю деформации грунта при девиаторном нагружении.  

Простите, но давайте пока отложим эту тему. Сейчас хотя бы разобраться как Е50 получить корректно. Тем более, авторство статьи имеет очень маленький авторитет и даже при беглом взгляде видны ошибки. Известно что указанное равенство с определенной долей допущения справедливо только для песков, а вообще между ними связи нет. Иначе абсурдным является тот факт, что программа запрашивает оба параметра. У меня с десяток подобных статей, каждый студент считает свои долгом пролить свет на эту тему...

[Kamur]

может, продуктивнее будет на живых примерах этот вопрос рассматривать? как у Вас выглядят рассчитанные по 5.27 Е₅₀ одного и того же грунта при разных всесторонних давлениях? можете выложить примеры протоколов испытаний?

[EnGI]

Пожалуйста. Но здесь Е50 уже определен  и E0 тоже, как наглядно видно они не совпадают. Если внимательно изучить все испытания, то понятно, что ребята для E50 взяли интервал q от 0 до qf/2, а для E0 - от 0 до qf/3. И с этим отчетом проблем почти нет. Только два вопроса: Почему именно qf/3? И  какое sig3 взято для выходного значения E50=14.1МПа. 

В основном мой вопрос касается отчетов где E50 не определен и интервал q для E0 тоже не понятен (см. второй пример)

 

[Наглый]

а можно полюбопытствовать как вы умудрились отобрать песок средней крупности,ненарушенной структуры с глубины 5,7м?