Теория вертикального вдавливания в строительные грунты вальца дорожного катка в качестве индентора при определении прочности уплотняемых поверхностей

摘要

Строительные грунты в земляных сооружениях работают главным образом на деформации сжатия и сдвига. В методах определения механических характеристик прочности грунтов используют современные достижения обгцей механики деформируемых тел. В процессе испытания на сжатие образцы твердых тел приобретают бочкообразную форму вследствие наличия трения на торцах образца. При испытании металлов на сжатие упругие деформации соответствуют относительной линейной деформации 0,2% или 0,002 в относительных единицах от длины образца. При сжатии образцов хрупких тел в массиве образца возникают наклонные поверхности скольжения под углом 45°, которые характеризуют стадию разрушения тела. Это явление в полной мере распространяется на процесс уплотнения грунтов цилиндрическими вальцами. При уплотнении грунтов прочность монотонно возрастает до появления в массиве грунта наклонных площадок скольжения, которые являются признаком предела увеличения прочности. Это явление в теории уплотнения известно как предел прочности грунтов при уплотнении. При рассмотрении грунтов используют термин - линейная относительная деформация, которая является практически необратимой. Другое направление исследования прочности тел основано на вдавливании в их поверхности инденторов - тел определенной геометрической формы. В качестве инденторов, например, в теории прочности металлов используют шарики (метод Бринелля), алмазный конус (метод Роквеллера) и другие тела. В механике грунтов для определения прочности в качестве инденторов используют плоские штампы круглой формы или прямоугольной формы с соотношением сторон a×b, используются также шарообразные тела и конусы. Следует заметить, что наиболее распространенным случаем взаимодействия тел с грунтом является качение цилиндрического тела по деформируемой поверхности. Известны исследования образования колеи колесами, движущимися по опорной деформируемой поверхности. Однако использование цилиндрического тела, как индентора для вертикальной деформации среды в технической литературе не известны. Исследования взаимодействия цилиндрического вальца с деформируемой средой, в которых валец используют как штамп (индентор) при вертикальном вдавливании вальца в деформируемый грунт, необходимы для совершенствования технологий статического и вибрационного режимов уплотнения грунтов.