Динамические свойства мерзлых грунтов. Часть 3. Оборудование для испытаний мерзлых грунтов методом резонансной колонки

Мирный Анатолий Юрьевич

доцент Геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, к.т.н., генеральный директор ООО «Независимая геотехника» info@indep-geo.ru

Идрисов Илья Хамитович

Генеральный директор ООО НПП« Геотек»

Мосина Анна Сергеевна

Научный сотрудник Лаборатории Изучения состава и свойств грунтов ИГЭ РАН, заместитель генерального директора ООО «Независимая геотехника», к. г.-м. н. Mosina.A.S@yandex.ru

Скачать статью

Механическое поведение немерзлых и мерзлых грунтов при динамических нагрузках значительно различается. Так, по результатам испытаний в резонансной колонке динамический модуль сдвига первых может превосходить модуль вторых в десятки раз, коэффициент поглощения – в несколько раз, резонансная частота может достигать сотни герц и т. д. Это не позволяет использовать для испытаний мерзлых грунтов обычные резонансные колонки. В этом случае либо погрешность результатов окажется очень высокой, либо не удастся завершить эксперимент в целом. Поэтому для динамических испытаний мерзлых грунтов необходима разработка специализированного оборудования.

В представленной статье приведен зарубежный опыт модифицирования резонансной колонки для испытаний мерзлых грунтов начиная с 1970–1980-х годов и до настоящего времени. С учетом иностранных разработок и на основании обобщения показателей динамических свойств мерзлых грунтов даны рекомендации по разработке отечественного варианта резонансной колонки.

DOI: 10.58339/2949-0677-2024-6-5-14-21

УДК: 624.139

Финансирование: Нет информации

Ссылка для цитирования: Мирный А.Ю., Идрисов И.Х., Мосина А.С. Динамические свойства мерзлых грунтов. Часть 3. Оборудование для испытаний мерзлых грунтов методом резонансной колонки // Геоинфо. 2024. Т. 6. № 5. С. 14–21 DOI:10.58339/2949-0677-2024-6-5-14-21

Статья в РИНЦ: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=71293580

Ключевые слова: мерзлые грунты; динамические свойства; лабораторные испытания; испытания в резонансной колонке; модификация резонансной колонки.

Список литературы

Turcott-Rios E.E. Resonant Column-Testing of Frozen Soils. 1980. P. 135.
Vinson T.S.. Dynamic Properties of Naturally Frozen Ice. 1983. P. 182.
Youssef H., Kuhlemeyer R., Frenc R. Development of an apparatus for static and dynamic creep testing of ice and frozen soils // Laboratory Testing of Frozen Soils // Proc. of the 4th Can. Permafrost Conf. 1982. P. 429–432.
Al-Hunaidi M., Chen P.A., Rainer J.H., Tremblay M. Shear moduli and damping in frozen and unfrozen clay by resonant column tests // Canadian Geotechnical Journal. 1996. Vol. 33. N. 3. P. 510–514. DOI: 1139/T96-073.
Clayton C., Zervos A., Kim S.G., Priest J.A., Bui M.T. The Stokoe resonant column apparatus: effects of stiffness, mass and specimen fixity // Geotechnique. 2009. Vol. 59. N. 5. P. 429–437. DOI: 1680/geot.2007.00096.
Xiaobo Yu, Rui Sun, Xiaoming Yuan, Zhuoshi Chen, Jiuqi Zhang. Resonant column test on the frozen silt soil modulus and damping at different temperatures // Periodica Polytechnica Civil Engineering. 2017. Vol. 61. N. 4. P. 762–769. DOI: 3311/PPci.10349.
Xiaobo Yu, Huabei Liu, Rui Sun, Xiaoming Yuan. Improved Hardin-Drnevich model for the dynamic modulus and damping ratio of frozen soil // Cold Regions Science and Technology. 2018. Vol. 153. N. 1. DOI: 1016/J.COLDREGIONS.2018.05.004.
Yuan Xiaoming, Sun Jing, Sun Rui. A Modified approach for calculating dynamic shear modulus of stiff specimens by resonant column tests // Earthquake Engineering and Engineering Vibration. 2006. Vol. 5. P. 143–150.
Kim Jae-Hyun, Kwon Yeong-Man, Park Keunbo, Kim YoungSeok, Kim Dong-Soo. Dynamic Soil Properties of Frozen and Unfrozen Soils from Terra Nova Bay in Eastern Antarctica // Journal of the Korean geotechnical society. 2017. Vol. 33. N. 3. P. 37–47. URL: https://doi.org/10.7843/kgs.2017.33.3.37.