<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2071-7318</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">29724</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Construction and architecture</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">ASSESSMENT OF LONG-TERM STRENGTH OF SATURATED COLLAPSIBLE SOILS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ОЦЕНКА ДЛИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ  ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Черныш</surname>
       <given-names>А.С. </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Chernysh</surname>
       <given-names>A.S. </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Долженков</surname>
       <given-names>Д.Ю. </given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Dolzhenkov</surname>
       <given-names>D.Yu. </given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белгородский государственный технологический университет им В.Г. Шухова</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>1</volume>
   <issue>2</issue>
   <fpage>37</fpage>
   <lpage>40</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/29724/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/29724/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>С целью оценки длительной прочности водонасыщенных лессовых грунтов проводились длительные опыты в срезных приборах, на образцах лессового грунта в условиях полного водонасыщения. Для исключения влияния посторонних факторов опыты проводились с постоянной влажностью. Образцы испытывались при различных уплотняющих нагрузках. На основе результатов испытуемых образцов были выявлены определенные закономерности. При различных нагрузках определенные, значения сдвигающих усилий при разрушение грунта ведут к горизонтальным деформациям, которые в свою очередь незначительно расходятся по величинам. Были подтверждены известные в литературе представления. По экспериментальным данных построены кривые длительной прочности водонасыщенного грунта. Так же по результатам испытаний построен график изменения прочностных параметров водонасыщенного лессового грунт во времени. Установлено длительное значение силы сцепления и значение длительной прочности.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>For a goal assessment the long-term strength of saturated loess soils were conducted long experiments in shear devices. Conditions of specimens of loess soil were full water saturation. For exclusion the influence of extraneous factors, experiments were conducted with constant humidity. Specimens were tested at various sealing loads. Based on the results of the test Specimens were identified some of certain patterns. Determined at different loadings, the values of shearing forces at the ground lead to the destruction of the horizontal deformation, which in turn differ slightly from the values. It was confirmed with representation views in the known literature. From the experimental data were built long-term strength curves of saturated soil. As the test results plotted changes in strength parameters of water-saturated loess soil in time. As result explore value of long-term bonding strength and value of long-term strength.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>лессовые просадочные грунты</kwd>
    <kwd>длительная прочность</kwd>
    <kwd>длительное значение силы сцепления</kwd>
    <kwd>сдвигающие усилие</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>collapsible loess soil</kwd>
    <kwd>long-term strength</kwd>
    <kwd>long-term bonding strength</kwd>
    <kwd>shearing strength</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Введение. При некоторых соотношениях  сдвигающих и уплотняющих усилий испытывают длительные деформации ползучести, приводящие в ряде случаев к снижению прочности грунтов. Возникает необходимость установить изменения прочности водонасыщенного лессового грунта в основаниях сооружений с течением длительного периода времени.Изучение данного вопроса посвящен ряд работ [5, 6, 8, 9], в которых дается оценка величины длительной прочности лессового просадочного грунта с позиций нахождения количественной зависимости последней в виде некоторой доли от стандартной прочности на сдвиг. Однако, это положение не дает возможность вскрыть физическую сущность процесса падения прочности грунтов во времени и не может носить общего характера.Нами была поставлена задача изучения длительной прочности водонасыщенных лессовых грунтов в основаниях сооружений на базе результатов лабораторных экспериментальных исследований.С этой целью в лабораторных условиях проводились длительные опыты в срезных приборах, на образцах лессового грунта ненарушенного сложения в условиях его водонасыщения. Испытанию подвергались лессовые просадочные грунты, физические показатели которых приводятся в табл. 1.Методика обработки результатов испытаний принимались в соответствии  с работой  [3]. Таблица 1Физические показатели грунтовНаименование показателейЕдиница измеренияВеличина показателя123Влажность%8,7Предел текучести%30,4Предел раскатывания%19,8Число пластичности%10,6Объемный весгс/см31,63Объемный вес скелетагс/см31,49Удельный весгс/см32,71Пористость%41,9Коэффициент пористости 0,81Степень влажности 0,296Коэффициент консистенции -1,06Гранулометрический состав% &gt;0,05%190,05–0,005%64&lt;0,005%17   Для исключения из результатов опытов возможного влияния упрочнения грунта в связи с постепенным уменьшением его влажности  , опыты проводились методом «под водой», т.е. при соблюдении в течение всего опыта условия   Методика опыта заключалась в следующем. Образцы грунта помещались в срезной прибор и уплотнялись под вертикальной нагрузкой величиной 1 кгс/см2 до стабилизации осадки, после чего замачивались под этой нагрузкой. После стабилизации просадочной деформации образцы грунта подвергались испытаниям на срез при том же значенииР=1 кгс/см2 и при различных, но постоянных дня дан­ного образца сдвигающих нагрузках.При этом на первый образец прикладывалась наибольшая нагрузка, которая вызывала мгновенные разрушения. На следующие образцы прикладывались меньшие нагрузки, составляющие долю от максимальной, мгновенной. В зависи­мости от величины сдвигающих нагрузок образцы грунта срезались и различное время. При значениях действующих сдвигающих нагрузок меньших пределу длительной прочности, срез не происходил.На основе полученных результатов строились графики зависимости гори­зонтальных деформаций от периодов времени, затраченных на срез (с уплотняю­щими нагрузками 1, 2 и3 кгс/см2), на основе которых строились кривые зату­хающей и незатухающей ползучести при сдвиге. При нагрузках меньше предела длительной прочности, незатухающая ползучесть не развивается, а деформация ползучести имеет затухающий характер. При нагрузках больше предела длитель­ной прочности, процесс ползучести включал в себя стадии затухающей ползуче­сти, стационарного течения и прогрессирующего деформирования. Установлено, что при больших значениях сдвигающих усилий срез происходил при небольших значениях горизонтальных деформаций. Например, ври значении сдвигающего усилия, равном 0,65 кгс/см2, под уплотняющей нагрузкой величиной1 кгс/см2 полное разрушение (срез) образца произошло через 4,5 минуты, а соответствующая горизонтальная деформация в момент разрушения, фиксируемые по индикатору, оказалась равной 3,15 мм. При значении же сдвигающего усилия, равном 0,53 кгс/см2, разрушение образца наступило через 42 суток,  при деформации сдвига, равной 4,21 мм. При сдвигающих усилиях, равных    0,5 кгс/см2, разрушение образца не наблюдалось, деформация ползучести затухала. Очевидно предел длительной прочности испытанного образца под уплотняющей нагрузкой величиной 1 кгс/см2 равен примерно0,53 кгс/см2.Под уплотняющим давлением 2 кгс/см2, при сдвигающей нагрузке, равной   кгс/см2, полное разрушение образца произошло через 7,5 минут, а дефор­мация сдвига к моменту разрушения составляла 3,78 мм.При сдвигающей нагрузке   кгс/см2, разрушение образца наступило через 59 сут, а соответствующая деформация сдвига была равна 4,47 мм. При сдвигающей нагрузке   кгс/см2, разрушение образца (срез) не отмечалось. Очевидно, это значение сдвигающего усилия было меньше предела длительной прочности.Под уплотняющей нагрузкой, равной3,0 кгс/см2 при сдвигающем усилии 1,45 кгс/см2 образец грунта разрушился через 3 минуты, при значениях горизонтальных деформаций   мм. А при сдвигающей нагрузке   кгс/см2, полное разрушение образца произошло через 120 суток и соответствующая гори­зонтальная деформация к этому моменту была равна   мм.Исходя из результатов указанных в лабораторных экспериментальных ис­следованиях, можно сделать выводы о том, предельные горизонтальные деформа­ции грунта при сдвиге   при котором наступает полное разрушение грунта, расходятся по величине в пределах 13…19 %, в зависимости от значений сдвигающих нагрузок. Однако в порядке приближения величину   можно принять постоянной, как это и делается рядом исследователей. Это хорошо увязывается с из­вестным в литературе представлением [2] о том, что разрушение грунта наступает тогда,  когда развитие микротрещины достигает некоторого постоянного для данного вида грунта значения.Установили закономерности изменения сопротивления сдвигу водносыщенного лессового грунта во времени при трех значениях действующих уплотняющих давлений. Построенные кривые длительной прочности водонасыщенного лессового грунта (рис. 1) показывают, что сопротивление сдвигу с течением времени уменьшается и приближется к своему «длительно-предельному», для данного состояния грунта, значению. В наших опытах предел длительной прочности   составляет в среднем 73…76 % от условно-мгновенной прочности, т.е.   = (0,73…0,76)  . При этом основное снижение прочности водонасыщенного лессового грунта происходит в течение 1 часа. Соответствующая этому времени разрушающая нагрузка составляет 79–82 % от условно-мгновенной прочности. В дальнейшем прочность уменьшается незначительно и медленно ( 5…6 %). Если выразить длительную прочность грунта как некоторую долю от его прочности, соответствующей одному часу, будем иметь    Рис. 1. Кривые длительной прочности и изменения прочностных параметров водонасыщенноголессового грунта во времени   Из графиков на рис. 1 определяем значения сопротивления грунтов сдвигу при различных периодах времени, на основе которых строим графики зависимости между уплотняющими и сдвигающими усилиями в различный период времени. Предельная прямая в зависимости от времени, занимая ряд положений, определяет значения прочностных параметров водонасыщенного лессового грунта в различные периоды времени.На рис. 1 построен также график изменения прочностных параметров водонасыщенного лессового грунта во времени. Как видно из рис.1, сила сцепления водонасыщенного лессового грунта снижается во времени (45,2 %), а угол внутреннего трения уменьшается (10,9 %) только в начальный период времени (t   4 мин) и в дальнейшем почти не меняется.Поэтому при решении практических задач можно пренебречь этими изменениями и принять, что угол внутреннего трения не снижается во времени.Таким образом, устанавливаем, что снижение прочности водонасыщенных лессовых грунтов во времени происходит в основном за счет уменьшения сил сцепления. В этом плане наше представление хорошо согласуется с мнениями авторов [1, 4, 7–9] о том, что снижение прочности происходит лишь только за счет уменьшения сил сцепления, а угол внутреннего трения практически не меняется. Длительное значение силы сцепления  водонасыщенных лессовых грунтов приближенно составляет  – сила сцепления, соответствующая условно-мгновенной прочности грунта.Из рис. 1 видно, что основное снижение сил сцепления происходит в течение 1 часа. Соответствующая этому времени величина силы сцепления соответствует   ( ). Поэтому при определении длительного значения сил сцепления водонасыщенных лессовых грунтов целесообразно оценить его в виде некоторой доли, соответствующей одному часу.Так, например, установлено, что длительное значение силы сцепления   составляет  Изложенное позволяет описать прочность водонасыщенных лессовых грунтов во времени в следующем виде: Исходя из результатов наших опытов, длительную прочность можно определить выражением: Последнее заключение относится исключительно к лессовым грунтам в водонасыщенном состоянии. Длительная же прочность неводонасыщенных лессовых грунтов нуждается в дальнейших исследованиях. </p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Вялов С.С. и др. Методика определения характеристик ползучести, длительной прочности и сжимаемости мерзлых грунтов. М.:  Стройиздат, 1966.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vyalov S.S. i dr. Metodika opredeleniya harakteristik polzuchesti, dlitel'noy prochnosti i szhimaemosti merzlyh gruntov. M.:  Stroyizdat, 1966.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Вялов С.С., Пекарская Н.А., Максимяк Р.В. О физической сущности процессов деформирования и разрушения глинистых грунтов //Основания, фундаменты и механика грунтов. 1970. №1.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vyalov S.S., Pekarskaya N.A., Maksimyak R.V. O fizicheskoy suschnosti processov deformirovaniya i razrusheniya glinistyh gruntov //Osnovaniya, fundamenty i mehanika gruntov. 1970. №1.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 20522-2012. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний. М.: Стандартинформ, 2013.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 20522-2012. Grunty. Metody statisticheskoy obrabotki rezul'tatov ispytaniy. M.: Standartinform, 2013.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Маслов Н.Н. Условия устойчивости склонов и откосов в гидроэнергетическом строительстве. М.: Стройиздат, 1965.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Maslov N.N. Usloviya ustoychivosti sklonov i otkosov v gidroenergeticheskom stroitel'stve. M.: Stroyizdat, 1965.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Могилевская С.Е. Вопросы длительной прочности и деформируемости лессовых грунтов как основанию гидротехнических сооружения // Известия ВНИИГ. Т .64. 1960.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mogilevskaya S.E. Voprosy dlitel'noy prochnosti i deformiruemosti lessovyh gruntov kak osnovaniyu gidrotehnicheskih sooruzheniya // Izvestiya VNIIG. T .64. 1960.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Могилевская С.Е. К вопросу ползучести лессовых грунтов // Известия ВНИИГ. Т. 62. 1959.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mogilevskaya S.E. K voprosu polzuchesti lessovyh gruntov // Izvestiya VNIIG. T. 62. 1959.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Куликов Г.В. Расчет и проектирование фундаментов сооружений на лессовых грунтах в ТССР.  Ашхабад: Изд-во Минвуза ТССР, 1984.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kulikov G.V. Raschet i proektirovanie fundamentov sooruzheniy na lessovyh gruntah v TSSR.  Ashhabad: Izd-vo Minvuza TSSR, 1984.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Калачук Т.Г. К вопросу проектирования и строительства на слабых грунтах // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2015.  № 5. С. 120-124.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kalachuk T.G. K voprosu proektirovaniya i stroitel'stva na slabyh gruntah // Vestnik BGTU im. V.G. Shuhova. 2015.  № 5. S. 120-124.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Калачук Т.Г., Юрьев А.Г., Карякин В.Ф., Выскребенцев В.С. О начальном давлении просадочных грунтов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2014. № 6. С. 24-28.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kalachuk T.G., Yur'ev A.G., Karyakin V.F., Vyskrebencev V.S. O nachal'nom davlenii prosadochnyh gruntov // Vestnik BGTU im. V.G. Shuhova. 2014. № 6. S. 24-28.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
