Hidrotehnica, 1964 (Anul 9, nr. 1-12)

1964-02-01 / nr. 2

loase saturate starea lor de îndesare, respectiv umiditatea lor. Implicit, în procesul de deformare a pămîntului fac­torul determinant al schimbării rezis­tenţei la lunecare a pămîntului este ener­gia consumată pentru aducerea pămîn­tului în starea de îndesare pentru care se apreciază rezistenţa lui. Schmid pre­cizează că din întreaga energie necesară deformării, din punctul de vedere al rezistenţei la lunecare, prezintă impor­tanţă numai partea consumată pentru deformaţiile ireversibile de volum. Re­zistenţa­ pămîntului depinde de umidi­tatea (respectiv porozitatea) pămîntului printr-o funcţie exponenţială. Pentru a se ţine seamă de variaţia în timp a rezistenţei pămîntului, Schmid intro­duce o dependenţă între viteza de lune­care în planul octaedric şi efortul tan­genţial în acelaşi plan. Este de remarcat faptul că Schmid prevede scăderea în timp, sub încărcare, a rezistenţei pămîntului. O poziţie simi­lară este susţinută de Vialov şi de alţi cercetători sovietici, printre care, în mod deosebit, prof. Goldstein. Expli­caţia scăderii în timp a rezistenţei s-ar datora distrugerii unor legături plas­tice între particule, distrugere care, datorită naturii specifice a acestor legături, se produce numai după un anu­mit timp de menţinere sub sarcină. Un alt cercetător sovietic, Jihovici (nr. 4), prezintă o situaţie complet opusă celei menţionate. El constată că probele de pămînt menţinute un timp îndelungat sub o sarcină inferioară celei de rupere manifestă ulterior o rezistenţă supe­rioară. Se accentuează numai caracte­rul casant al ruperii. Nu este exclus ca, de fapt, ambele poziţii să fie juste, în anumite condiţii de încărcare şi pentru pămînturi cu anumite tipuri de legături între particule (legături plastice), poate fi reală scăderea în tim­p­ a rezistenţei lor sub încărcare, im alte tipuri de pămînturi, la care este posibilă forma­rea în timp a unor noi legături între particule, suficient de rezistente ca să nu cedeze sub sarcina aplicată pămîntu­lui, rezistenţa lor poate creşte în timp. O concepţie originală asupra rezis­tenţei pămînturilor este emisă de Malîşev (nr. 1). Autorul îşi propune să sta­bilească un criteriu de rupere bazat pe dezvoltarea criteriului lui Mohr, prin luarea în considerare şi a efortului principal mediu. în acest scop, el exami­nează procesul intim de rupere, făcînd următoarele considerente : — Ruperea constă în deplasarea reci­procă a particulelor de pămînt, în lungul unor suprafeţe de contact. — Microsuprafeţele de contact pot avea poziţii diferite faţă de suprafaţa medie. înclinările microsuprafeţelor de contact faţă de suprafaţa de lunecare medie pot atinge o anumită valoare extremă, toate valorile intermediare fiind posibile cu egală probabilitate. (Se precizează că valoarea maximă a înclinării este mai mare în momentul iniţial al lunecării, dar prin procesul de lunecare are loc o reorientare a particu­lelor, urmată de o reducere a unghiului de­ abatere maximă.­ în baza acestor considerente, autorul înlocuieşte în criteriul lui Mohr expre­siile eforturilor (normal şi tangenţial) pe suprafaţa de lunecare cu eforturile medii respective pe diferitele microsu­­prafeţe care oscilează în jurul suprafeţei medii de lunecare. Se studiază separat cazul cînd abaterile microsuprafeţelor sunt numai de o parte şi de alta a planului determinat de eforturile principale ex­treme, cînd microsuprafeţele oscilează în jurul axei efortului principal mediu, cînd abaterile au loc în ambele direcţii dar unghiurile maxime de abatere în cele două cazuri sînt egale, apoi se dă o formulă aproximativă pentru ca­zul general. Rezultă formule de calcul care permit determinarea coeficienţilor caracteristici ai pămînturilor la lunecare, conform criteriului de rupere propus de autor, în cazul în care determinarea se efectuează prin zdrobire sau prin torsiune. Din calculul expus, în cazul admiterii condi­ţiei de egalitate a unghiului maxim de abatere pe cele două direcţii amintite, se poate determina şi mărimea acestui unghi. Considerentele teoretice sunt exem­plificate prin cîteva date experimentale. Autorul explică creşterea unghiului de frecare internă a pămîntului în urma îndesării lui, prin reducerea unghiului de abatere a microsuprafeţelor. Posibilitatea dezvoltării statistice a fenomenelor în interiorul masivelor de pămînt, avută în vedere de Malîşev, este pusă în evidenţă şi de datele cu­prinse în lucrările altor autori. De exem­plu, Abelev (nr. 6) combate tendinţa unor cercetători de a trage concluzii ferme în ceea ce priveşte oportunitatea lăţirii unor fundaţii aşezate pe loess, numai pe considerentul că pe această cale se reduce tasarea probabilă cu 18%. El arată că împrăştierea naturală a caracteristicilor mecanice ale pămîntu­lui poate duce la astfel de variaţii ale tasărilor. Prigojin (nr. 4), efectuînd măsurători de presiune pe cămăşuielile unor tunele circulare, constată o foarte mare neuniformitate a valorilor în li­mitele 1—36. Dolgih şi Ruppend­t (nr. 6) propun, după cum se arată în para­graful următor, un nou principiu pentru stabilirea deschiderii admisibile a gale­riilor subterane circulare nesprijinite, bazat pe ipoteza variaţiei statistice a rezistenţei naturale a rocilor. II. Echilibrul masivelor de păru­int Dolgih şi Ruppenell pornesc de la constatarea că eforturile teoretice pe conturul unor galerii subterane nespri­jinite nu depind de mărimea galeriei. în măsura în care rezistența rocii ar fi uniformă, s-ar ajunge la concluzia nevero­similă că stabilitatea galeriei nespri­jinite este independentă de mărimea ei. Autorii emit ipoteza că rezistenţa rocii nu este în realitate constantă. Ea variază de la un punct la altul după o lege nor­mală de distribuţie statistică, în punc­tele în care eforturile în rocă apărute în urma deschiderii galeriei sunt infe­rioare presiunii din tunelele respective, roca rezistă; în celelalte se exfoliază şi apar condiţii de surpare. Integrînd volu­mele de rocă în care, conform legii sta­tistice de distribuţie a rezistenţelor, roca nu rezistă solicitărilor apărute în urma săpării galeriei, autorii stabilesc o dependenţă între volumul de rocă surpat şi diametrul galeriei. Impunînd un volum maxim admisibil de rocă surpată (acest volum depinde de condi­ţiile de exploatare a galeriilor), se poate astfel determina diametrul maxim al unei galerii nesprijinite. Interesul pe care îl prezintă acest studiu nu decurge atît din rezolvarea cazului concret exa­minat, cit din principiul de bază aflat la baza lui, referitor la distribuţia statis­tică a rezistenţelor în masivul de rocă. Malîşev (nr. 3) încearcă să îmbunătă­ţească corespondenţa dintre calculele teoretice şi realitate, examinînd o pro­blemă de repartiţie a eforturilor într-un mediu neliniar deformabil. El rezolvă problema generală a repartiţiei efor­turilor într-un mediu semiinfinit acţio­nat la suprafaţă de o sarcină concentrată, în ipoteza că în interiorul masivului este îndeplinită condiţia: стг 0 ; сто = Tre = 0. Rezultă că problema respectivă ad­mite soluţii exacte pentru medii caracte­rizate prin coeficienţi caracteristici de dependenţă efort-deformaţie (A, В, и). 1 1 Se prezintă expresia analitică completă şi grafice pentru cazul forţei verticale. Problema studiată include, ca un caz particular, cunoscuta problemă rezol­vată de Fröhlich şi reprezintă o extin­dere la mediile compresibile a unei pro­bleme similare studiate de Sokolowski. De remarcat că pentru tratarea pă­mîntului ca mediu neliniar deformabil pledează şi experimentele efectuate de Efremov (nr. (1) pentru delimitarea gro­simii zonei active sub plăcile de funda­ţie, încercări făcute cu plăci de 0,5 m­, cu punerea în evidenţă a adîncimii zonei active cu reperi de adîncime, au indicat o grosime a zonei active de 1,4—1,0 ori mai mică decît grosimea admisă conform normelor. Rezultatele experi­mentale corespund mult mai bine repar­tiţiei eforturilor în adîncime, conform unei dependenţe parabolice efort-de­formaţie, decît celei liniare. Mai mulţi cercetători merg pe linia adaptării în continuare a teoriei clasi­ce a mediilor liniar deformabile la pro­blemele întîlnite în mecanica pămîntu­rilor. Astfel, Vilkov (nr. 3) rezolvă ca­zul unei fundaţii rigide, încărcată sime­tric, aşezată fără frecare pe un mediu liniar deformabil bistrat (problema pla­nă). Baklasov (nr. 5) determină efor­turile pe conturul un­u galerii circulare, nesprijinite, în cazul în care, prin exca­­vare, suprafaţa pereţilor a rămas ondu­lată. Se calculează efectul de concentrare sau împrăştiere a eforturilor datorită neregularităţilor rămase pe conturul galeriei. Pentru a extinde dependenţa liniară efort-deformaţie la compresibi­­litatea turbelor (deformaţii pînă la 60% dezvoltate pe o perioadă lungă de timp) 95 Hidrotehnica. Gospodărirea Apelor, Meteorologia, 9 (1904) 2

Next