Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

Результаты опытов * Института мерзлотоведения Сибирского отделения АН СССР в обобщенном виде приведены в табл. 12.

Данные табл. 12 показывают, что как предел длительной прочности мерзлых грунтов, так и величина их коэффициента вязкости различны для различных видов напряженного состояния мерзлых

грунтов, причем (согласно опы-

2 3 4 б, кГ1см

там С. Ё. Гречищева) для мерзлых песков во всех случаях зависимость скорости пластично-вязкого течения от величины действующего напряжения (избытка напряжения сверх длительной прочности) линейна (рис. 72), а для глинистых грунтов нелинейна, хотя при некоторой достаточно значительной величине напря-

6 7 6, нГ/см

Рис. 72. Зависимость скоростей пластично-вязкого течения от напряжений для мерзлого песка (по опытам С. Е. Гречищева, 1958-1961 гг.):

а - чистый сдвиг; б - растяжение; в - сжатие (при 6 = -3** с)

Рис. 73. Зависимость скоростей пластично-вязкого течения от напряжений для мерзлого суглинка: / - растяжение; 2 - сжатие (6 =» -3° С)

жений кривая скоростей относительных деформаций выравнивается (рис. 73), т. е. при достаточно больших напряжениях (примерно в полтора раза больших предела длительной прочности) можно приближенно принимать коэффициент вязкости и для мерзлых глинистых грунтов величиной постоянной.

Наконец приведем экспериментальные данные, характеризующие зависимость коэффициента вязкости мерзлых грунтов от их отрицательной температуры и величины действующего напряжения

* С. Е. Г р е ч и щ е в. Ползучесть мерзлых грунтов при сложном напряженном состоянии. Сб. «Прочность и ползучесть мерзлых грунтов». Сиб. отд. АН СССР. Изд-во АН СССР, 1963.

Таблица 12

Параметры уравнения пластично-вязкого течения (1П.7) мерзлых грунтов

при 9= -3°С

(табл. 13) no опытам, поставленным при обосновании размеров льдогрунтовых ограждений глубоких шахт КМА, проходимых методом искусственного замораживания грунтов на глубине 360- 465 м от поверхности *.

В заключение настоящего раздела отметим, что при необходимости количественного прогноза грунтов нельзя ограничиваться

Таблица 13

Значения коэффициента вязкости мерзлых грунтов х\ (в пз) в зависимости от температуры (-0° С) и величины сжимающего напряжения {а.кГ/см)

* См. сноску * на стр. 124.

лишь литературными данными о величине коэффициента вязкости, его следует непосредственно определять для данного вида грунта при заданной температуре и величине действующих напряжений.

§ 7. Некоторые общие выводы о текучести мерзлых грунтов под нагрузкой

Изложенные в предыдущих параграфах настоящей главы общие методы исследования реологических процессов в мерзлых грунтах, возникающих под длительным действием постоянной нагрузки, позволяют количественно оценить процессы текучести мерзлых грунтов как общего характера (природные), так и местного - от действия веса сооружений.

Эти процессы могут существенно влиять на устойчивость природных массивов вечномерзлых грунтов, а при определенных условиях вызвать совершенно недопустимые деформации оснований сооружений, возводимых на них.

Как было показано ранее, • пластично-вязкие течения мерзлых грунтов обусловливаются, главным образом, текучестью льда и наличием в мерзлых грунтах незамерзшей, связанной с минеральными частицами, пленочной воды.

Лед, как отмечалось нами ранее, даже при очень малой величине постоянно действующих напряжений течет, т. е. в нем возникают неупругие пластично-вязкие деформации (течения). Конечно, для включений льда, содержащегося в мерзлых грунтах, условия возникновения пластично-вязких течений будут несколько иными, чем для сплошного льда (например, в глетчерах), так как в ряде случаев лед в мерзлых грунтах будет находиться в «обойме» минеральных масс грунта, и развитию течений отдельных линз, прослойков и т. н. включений льда будут противодействовать силы трения по поверхности соприкасания льда с минеральными слоями грунта.

Однако сравнение значений величин коэффициентов вязкости мерзлых грунтов, например, приведенных в табл. 11 и 13, с величиной коэффициента вязкости сплошного льда, который, по Б. П. Вейнбергу, при 9=-ОС равен 1,2-10 яз*, а по К. Ф. Войт-ковокому (по наблюдениям за ледяными складами), при температуре Э= -1°С - около 3-10 яз**, дает возможность считать, как установлено нами ранее, что вязкость мерзлых грунтов (особенно, глинистых) меньше вязкости льда.

Последнее позволяет предположить, что и в массивах вечномерзлых грунтов, расположенных на горных склонах, возможны пластично-вязкие течения, подобно ледниковым.

* См. сноску ***на стр. 84.

** К. Ф. В о й т к о в с к и й. Расчет сооружений из льда и снега. Изд-во АН СССР, 1959.