Модуль упругости VS Модуль деформации

[Габион]

Привет всем, у мну проблемка - получил отчет по ИГИ, а в нем приведены модули общей деформации (примерно 10-15 Мпа вплоть до коренных), а я должен как-бэ предусмотреть на данных грунтах устройство дорожной одежды. Так при таких показателях грунта у меня получается пирог толщиной метра в 1,5( - замена грунта при том что мощность сих слоев до 15 м - не приветствуется. Да... при расчете дорожной одежды используется модуль упругости. В инете нашел не совсем вразумительный ответ о разнице между модулями упругости и деформации. (http://arsena-hotel.com/gruntovedenie/fiziko-mekhanicheskie_svoystva/deformatsionnye_svoystva_skalnykh_gruntov1/).Если не сложно объясните разницу практики в двух словах, а то исполнители отчета ИГИ не дают вообще какого-либо ответа, говорю что мне нужен модуль упругости, а они говорят - платите сделаем(

[grey_coyote]

Имхо и коряво, в двух словах: деформация глинистого грунта складывается из упругих деформаций (обратимых) - начало ветви нагружения и пластичных, остаточных (необратимых) деформаций при превышении структурной прочности. Для скальных, полускальных и некоторых твердых глинистых - такое превышение выражается в хрупком разрушении (кристаллизационные жесткие связи). Для пластичных глинистых - в необратимых пластичных деформациях и в процессе переупаковки частиц грунта с водно-коллоидными связями... Вот тут (5.3 Упругость.) красивше и умнейше:

http://www.gubkin.ru/faculty/magister_trai...UCH2/Glava5.htm

Часто при расчетах за неимением модуля упругой деформации его принимают равным модулю общей деформации... Если вам, как констуктору дорожнику, нужно было определить модуль упругой деформации грунтов основания, то надо было это условие забивать в Тех.Задание геологам, так что они, имхо, сейчас правы - "платите, определим..." Есть и полевые и лабораторные методы с использованием ветви разгрузки... например по ГОСТ 2026447-85:

http://www.complexdoc.ru/text/ГОСТ%2026447-85#pril9

[Heaven]

Попробую помочь.

Разница в модулях - в остаточной деформации. Модуль упругости как резина: сжал - сжалась, отпустил - вернулась в исходную форму (Закон Гука). Модуль общей деформации как масло: сжал - раздавилось и трындец. Все зависит от свойств и структуры вещества. В нашем случае от структурной связи частиц и пористости грунтов. Это в "двух словах".

В СП 50-101-2004 есть глава 5 "Определение осадки основания", где в п.5.5.31 осадку определяют методом послойного суммирования с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства. Там в формуле учитываются два модуля деформации: Е1 - модуль деформации слоя грунта по ветви первичного нагружения (от веса здания), Е2 - модуль деформации грунта по ветви вторичного нагружения (от веса грунта).

Так вот, как раз Е2 и есть тот модуль который расчитывается по схеме "осадка-нагрузка" как для грунта, который не имеет остаточную деформацию, т.к. уплотнился (за тысячу миллионов лет) от собственного веса (грубо выражаюсь, но смысл такой). То бишь, в этих условиях Е1 будет модулем общей деформации, 10-15 МПа, а Е2 следует условно считать модулем упругости.

С учетом Примечания к п.5.5.31 Е2=5хЕ1=50-75 МПа. Как говорится..за неимением гербовой, придется писать на туалетной. Но всё ж..

[Габион]

Имхо и коряво, в двух словах: деформация глинистого грунта складывается из упругих деформаций (обратимых) - начало ветви нагружения и пластичных, остаточных (необратимых) деформаций при превышении структурной прочности. Для скальных, полускальных и некоторых твердых глинистых - такое превышение выражается в хрупком разрушении (кристаллизационные жесткие связи). Для пластичных глинистых - в необратимых пластичных деформациях и в процессе переупаковки частиц грунта с водно-коллоидными связями... Вот тут (5.3 Упругость.) красивше и умнейше:

http://www.gubkin.ru/faculty/magister_trai...UCH2/Glava5.htm

Часто при расчетах за неимением модуля упругой деформации его принимают равным модулю общей деформации... Если вам, как констуктору дорожнику, нужно было определить модуль упругой деформации грунтов основания, то надо было это условие забивать в Тех.Задание геологам, так что они, имхо, сейчас правы - "платите, определим..." Есть и полевые и лабораторные методы с использованием ветви разгрузки... например по ГОСТ 2026447-85:

http://www.complexdoc.ru/text/ГОСТ%2026447-85#pril9

Слишком умно для дорожника-"конструктора" - нифигли не понял, но усё равно спасибо:-)

[Габион]

Так вот, как раз Е2 и есть тот модуль который расчитывается по схеме "осадка-нагрузка" как для грунта, который не имеет остаточную деформацию, т.к. уплотнился (за тысячу миллионов лет) от собственного веса (грубо выражаюсь, но смысл такой). То бишь, в этих условиях Е1 будет модулем общей деформации, 10-15 МПа, а Е2 следует условно считать модулем упругости.

 

Вот тут попонятнее будет, ну примерно это я и подозревал) спасибо)

[Габион]

Ребят спасибо за консультацию - понял, что геологию надо было учить, а не читать - просто раньше геологи давали модуль упругости - было проще, сейчас какие-то занудные попались. Плюс ситуация немного не та - я не заказчик (геологи - генеральный проектировщик, которому абсолютно забить на всё кроме своей части, которую как правило в автодоре только листают - ИГИ и ИГИ), я исполнитель и программу изысканий я не писал - этот модуль только пол беды - они не выявили состав существующей дорожной одежды а/д - вот это посерьезней будет, так как краевая экспертиза не пропустит ПСД, без расчета стоимости утилизации сущ. дорожной одежды, а утилизируют по гранулометрическому составу((( Хачу обратно на подпорные стены.

ЗЫ: еще раз спасибо)

[Rogachev]

Случайно зашел в старую тему и хотел дополнить хорошую реплику следующим: 

Попробую помочь. Разница в модулях - в остаточной деформации. Модуль упругости как резина: сжал - сжалась, отпустил - вернулась в исходную форму (Закон Гука). Модуль общей деформации как масло: сжал - раздавилось и трындец. Все зависит от свойств и структуры вещества. В нашем случае от структурной связи частиц и пористости грунтов. Это в "двух словах". В СП 50-101-2004 есть глава 5 "Определение осадки основания", где в п.5.5.31 осадку определяют методом послойного суммирования с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства. Там в формуле учитываются два модуля деформации: Е1 - модуль деформации слоя грунта по ветви первичного нагружения (от веса здания), Е2 - модуль деформации грунта по ветви вторичного нагружения (от веса грунта). Так вот, как раз Е2 и есть тот модуль который расчитывается по схеме "осадка-нагрузка" как для грунта, который не имеет остаточную деформацию, т.к. уплотнился (за тысячу миллионов лет) от собственного веса (грубо выражаюсь, но смысл такой). То бишь, в этих условиях Е1 будет модулем общей деформации, 10-15 МПа, а Е2 следует условно считать модулем упругости. С учетом Примечания к п.5.5.31 Е2=5хЕ1=50-75 МПа. Как говорится..за неимением гербовой, придется писать на туалетной. Но всё ж..

 

Модуль упругости (модуль Юнга) можно рассчитать через скорости распространения поперечных волн и перейти к приближенным модулям общей деформации, сцеплению, углу внутреннего трения и некоторым физическим характеристикам. Для разных грунтов связи будут также разными (не ~5, а от 2 до 25).

[monolitgeo]

В продолжении темы..

Как можно найти упругий модуль деформации при отсутствии проведенных испытаний в лаборатории? (за пример взят протокол в приложении)

 

1. ОДН 218.046-01, п. 3.28 и табл. 2.5.

 W/Wm = 21,07/38,4=0,549

Из соотношения таблицы Еу = 90 МПа.

 

2. Из результатов испытаний на трехосное сжатие модуль деформации на начальном прямолинейном участке можно приравнять к упругому, но  более правильно определить его на ветви разгрузки (из переписки с Геотек). 

Из протокола Е1=Еу=14,15 МПа.

 

3. Был вариант рассчитать по формуле из сопромата (но данная формула возможно не применима для грунтов!)

Е=Е₀/(1-2ν)

Еу=14,15/(1-2*0,25)=28,3 МПа.

 

Достаточно большой разброс значений. К сожалению нет сравнения для данного грунта с разгрузкой, что бы понять какие показатели более близки к реальному результату.

 

Если есть ещё варианты пишите, будем рады.

 

Пи.Си.: Лучший способ получения информации, это непосредственные испытания, данные варианты это анализ возможности нахождения упругого модуля без прямых измерений.

[Kamur]

В продолжении темы..

Как можно найти упругий модуль деформации при отсутствии проведенных испытаний в лаборатории? (за пример взят протокол в приложении)

так вопрос, зачем его применять будут. для расчета дорожных одежд тебе прямо в этом ОДНе есть таблица со справочными, их достаточно.

для чего-то другого надо курить соответствующие справочные, если допускается не определять лабораторно. для массивов, опять же, по результатам сейсмы можно его считать. смотря по задачам.

по сопромату- это как? в сопромате модуль Юнга табличный берется, если я правильно не забыл.

[monolitgeo]

За пример взял один и тот же протокол.

1. Расчет по ОДН.

11,39/24,81=0,46, Еу =108 МПа.

2. По протоколу в интервале 0,1-0,3  - 22,9 МПа.

 

Т.е. вопрос в каком интервале действует таблица ОДН, по протоколу это значение в интервале порядка 0,35 МПа, что для дороги как-то не вах..

Вариант на 0,1 МПа был бы самый удачный, но разница с ОДН в 10 раз.

[Mangust]

Подскажите пожалуйста как найти модуль упругости, проектировщик запрашивает. Может формулы какие есть? Никогда не просили сейчас вот один запрашивает. Давно с ним работали не нужно было, а теперь программу какую то купил и для расчетов фундамента ее теперь нужно ему. Сооружение многоэтажный жилой дом, не дорога.

[Kamur]

В 28.02.2025 в 15:12, Mangust сказал:

программу какую то купил и для расчетов фундамента ее теперь нужно ему

надо уточнить, не имеет ли место ошибка перевода. для расчета оснований он по идее не нужен.

если очень надо, можно сделать компрессии малыми ступенями, как на структурную прочность. при давлении, отвечающем модулю упругости, будет характерный перелом графика к абсциссе

upd перечитал  и понял, что фигню спорол. по перелому определим OCR, а модуль упругости с ветви разгрузки, если статический, и по упругим волнам, если динамический (сейсмика, ДПГ итд)

[Mangust]

19 минут назад, Kamur сказал:

надо уточнить, не имеет ли место ошибка перевода. для расчета оснований он по идее не нужен.

если очень надо, можно сделать компрессии малыми ступенями, как на структурную прочность. при давлении, отвечающем модулю упругости, будет характерный перелом графика к абсциссе

Да уже узнавали, именно модуль упругости для расчетов нужно. Уже напрямую с проектировщиком общаемся а не через заказчика. 

Компрессии не получится сделать, монолиты нет возможности отобрать. Грунты под фундамент пески мелкие, водонасыщенные, средней плотности, верхнечетвертичные аллювиальные.

[Kamur]

16 минут назад, Mangust сказал:

Грунты под фундамент пески мелкие,

это еще проще, динамический плотномер в помощь- он непосредственно модуль упругости и определяет)

[Mangust]

10 минут назад, Kamur сказал:

это еще проще, динамический плотномер в помощь- он непосредственно модуль упругости и определяет)

Плотномеры только с поверхности же? Просто пески глубоко)

[Kamur]

43 минуты назад, Mangust сказал:

Плотномеры только с поверхности же? Просто пески глубоко)

фраза "грунты под фундамент сбила с толку". тогда геофизика остается, сейсмика его дает в массиве.

либо покурите дорожные нормативы. например, есть ОДМ 218.5.007 на полевое определение модуля упругости. в чистом виде не подойдет, но можно попробовать адаптировать методу под свои нужды или поискать лабораторные аналоги. образец заданной плотности изготовить труда не составит, раз статику сделали

[eprst]

19 часов назад, Mangust сказал:

монолиты нет возможности отобрать. Грунты под фундамент пески мелкие, водонасыщенные, средней плотности,

Монолиты, Вы серьезно?  На колу мочало....

18 часов назад, Kamur сказал:

поискать лабораторные аналоги. образец заданной плотности изготовить труда не составит

100% для средней плотности. Модуль упругости определить по разгрузке.
Я бы не постеснялся дал бы по "справочной" или архивной информации этот модуль.

[Vasi]

4 часа назад, eprst сказал:

Я бы не постеснялся дал бы по "справочной" или архивной информации этот модуль.

75 МПа если песок однородный и 100 МПа если нет.  ГОСТ Р 71404-2024. Хотя тут наверно имеется в виду статический модуль упругости, рассчитанный при длительном действии нагрузки, который по идеи меньше.

[Anti]

7 часов назад, Vasi сказал:

75 МПа если песок однородный и 100 МПа если нет.  ГОСТ Р 71404-2024. Хотя тут наверно имеется в виду статический модуль упругости, рассчитанный при длительном действии нагрузки, который по идеи меньше.

Таблица В.6 — Рекомендуемые расчетные значения модулей упругости ПГС, песка и легкой крупной песчанистой
супеси

[Mangust]

В 01.03.2025 в 11:03, eprst сказал:

100% для средней плотности. Модуль упругости определить по разгрузке.
Я бы не постеснялся дал бы по "справочной" или архивной информации этот модуль.

Если бы таковые были так бы и сделали).

В 01.03.2025 в 16:18, Vasi сказал:

75 МПа если песок однородный и 100 МПа если нет.  ГОСТ Р 71404-2024. Хотя тут наверно имеется в виду статический модуль упругости, рассчитанный при длительном действии нагрузки, который по идеи меньше.

А вот это уточнить надо у проектировщика, какой модуль упругости, а то просто "Модуль упругости нужен мне для расчета".

 

В 01.03.2025 в 23:34, Anti сказал:

Таблица В.6 — Рекомендуемые расчетные значения модулей упругости ПГС, песка и легкой крупной песчанистой
супеси

Спасибо, глянем.

[Vasi]

12 часов назад, Mangust сказал:

А вот это уточнить надо у проектировщика, какой модуль упругости, а то просто "Модуль упругости нужен мне для расчета".

Не уверен что надо. Дайте 75 МПа сославшись на ГОСТ. Тут, конечно, не проектировщики и расчеты по первому или  второму предельному состоянию не делают (не буду про всех, но я даже слабо представляю как), но все поняли по глубине скважин что у вас не Москва-Сити и не Лахто - центр. Да и разрез, который песок и не пылеватый...   

[Mangust]

11 часов назад, Vasi сказал:

Не уверен что надо. Дайте 75 МПа сославшись на ГОСТ. Тут, конечно, не проектировщики и расчеты по первому или  второму предельному состоянию не делают (не буду про всех, но я даже слабо представляю как), но все поняли по глубине скважин что у вас не Москва-Сити и не Лахто - центр. Да и разрез, который песок и не пылеватый...   

Да вот же, здание 19 этажей. Скважины 29м, пески мелкие однородные кстати. Заканчиваются скважины морскими отложениями - глиной тугопластичной (являются водоупором между первым и вторым водоносными горизонтами). Да и проект сменили сваи 10 метровые будут бить. В любом случае спасибо. Думаю теперь часто будут требовать, очень часто этот проектировщик у разных заказчиков у нас.

[eprst]

Удобнее для работы такие "нюансы" в программе согласовывать до начала работ. В крайнем случае в ТЗ.

[Kamur]

3 часа назад, Mangust сказал:

сваи 10 метровые будут бить

чисто спортивный интерес, куда они этот модуль упругости будут приклеивать в расчете свайного фундамента))

[Vasi]

44 минуты назад, Kamur сказал:

куда они этот модуль упругости будут приклеивать в расчете свайного фундамента)

Приклеить мне кажется можно везде в расчетах. Насколько это надо и зачем при массовой застройке. Автор темы думает что тенденция. Возможно проектировщик считает в универсальной программе, которую не огласит, в которой перечислены все возможные необходимые параметры. Мне всегда нравился ответ -  Это не Я, это так программа считает.