ДИНАМИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЗАМОРОЖЕННОГО ПЕСЧАНОГО ГРУНТА

Аннотация

Исследование закономерностей контактного взаимодействия жестких и деформируемых ударников с мерзлыми грунтами имеет важное научное и прикладное значение. При решении подобных задач широкое применение находят численные методы. Для численного моделирования поведения замороженного грунта под действием динамических нагрузок необходимо использование моделей грунтовых сред, адекватно описывающих их поведение при различных отрицательных температурах, влажностях и скоростях деформации. Для идентификации параметров моделей необходимо проведение экспериментальных исследований для определения динамических свойств грунтов при отрицательных температурах.

Приведены результаты экспериментальных исследований динамического деформирования образцов из замороженного песка влажностью 10 и 18%. Эксперименты на сжатие проводились на установке, реализующей метод Кольского. Получены кривые деформирования мерзлого песка при температуре -18 °С в условиях одноосного напряжения при различных скоростях деформации в диапазоне 400-2500 с^-1. Построены зависимости предела прочности мерзлого песка при одноосном сжатии от скорости деформации. Эти зависимости в исследованном диапазоне скоростей деформации линейны для образцов различной влажности. Максимальные напряжения в мерзлом водонасыщенном песке превышают максимальные напряжения в замороженном песке 10%-ной влажности. С ростом скорости деформации предел прочности на сжатие для водонасыщенного песка растет сильнее, чем для песка влажностью 10%: при скорости деформации около 500 с^-1 напряжения в мерзлом водонасыщенном песке, при которых происходит разрушение образцов, превышают аналогичные напряжения в замороженном песке с влажностью 10% в 1,5 раза, а при скорости деформации 2500 с^-1 - в 3 раза.