Механика грунтов

Модуль объемной деформации:

циент относительной поперечной деформации.

Полевые методы определения сопротивления грунта сдвигу

1.Полевые сдвижные установки в шурфе

2.Методы разрушения призм грунта в шурфе

3. Испытание 4-лопастным прибором (крыльчатка)

Скважина

20–30 см

31

Полевые методы наиболее полно учитывают структурно-текстурные особенности грунта. Они незаменимы при исследовании торфов, глинистощебеночных или песчано-гравелистых отложений, взятие образцов ненарушенной структуры которых невозможно.

Водопроницаемость грунтов

В строительстве фильтрационные свойства грунта связаны:

–с инженерными задачами (фильтрация берегов в результате строительства плотин);

–с вопросами временного понижения У. Г. В. для осушения котлованов.

По закону Дарси:

Kф – коэффициент фильтрации – это скорость фильтрации

при I = 1 (см/сек; м/сут).

32

Kф.песок = n 10–2 см/сек

Kф.глина = n 10–8 см/сек

Начальный гидравлический градиент

Фильтрационные характеристики грунтов используются при:

1)расчете дренажа;

2)определении дебита источника подземного водоснабжения;

3)расчете осадок сооружений (оснований) во времени;

4)искусственном понижение У. Г. В.;

5)расчете шпунтового ограждения при откопке котлованов, траншей.

33

Эффективные и нейтральные давления в грунтовой массе

Рz – эффективное давление, давление в скелете грунта (уплотняет и упрочняет грунт);

Рw – нейтральное давление, давление в поровой воде (создает напор

вводе, вызывая ее фильтрацию).

Влюбой момент времени в полностью водонасыщенной грунто-

вой массе имеет место соотношение Р = Рz + Рw , где Р – полное давление:

Осадка может происходить и при Р = Рz за счет явлений ползучести скелета.

T (время)

S = f(Kф)

глина

песок

S

срок возведения здания

34

Лекция 5. Особенности структурно-неустойчивых оснований

Особенности просадочных, макропористых грунтов

Просадкам подвержены лессы и многие разновидности лессовидных пород.

Около 15% территории России занято примерно такими грунтами. Украина, Закавказье, Забайкалье, Китай имеют на карте желтый цвет – цвет лесса.

Гипотеза происхождения лесса:

растительность

е1

Со временем растительность сгнивает, вода испаряется, а соли оста-

ются.

В практике строительства были случаи, когда здания существовали много лет и затем внезапно начинали разрушаться. Причина – замачивание лесса и отсюда его просадка.

35

Пример: церковь постройки ХII века

Sпрос

Всухом состоянии вся система находится в равновесии и выдерживает нагрузку 2–3 кг/см2 (0,2…0,3 МПа).

При замачивании вода разрывает связи между минеральными части-

цами:

–известь (соли Са) растворяется;

–глина увлажняется;

–толстые пленки воды оказывают расклинивающее действие.

вода

В результате минеральные частицы падают в крупные поры, и грунт превращается в обычный суглинок с дальнейшим развитием просадки.

36

Просадками называются местные быстро протекающие вертикальные деформации грунта, обусловленные резким коренным нарушением структуры.

Некоторые свойства мерзлых грунтов

48% территории России имеет вечномерзлые грунты

Состав мерзлого грунта = мин. част. + вода + лед + воздух

Мерзлый грунт может находиться в трех стадиях:

1)замерзание;

2)мерзлое состояние;

3)оттаивание.

37

Свойства их различны!

В 1930 г. Цытович Н. А. провел первые опыты по мерзлым грунтам.

1. Замерзание

38

Миграция воды в замерзающих грунтах. Пучение замерзающих грунтов

Миграция – передвижение воды в замерзающем грунте.

Пучение – увеличение объема грунта при его замерзании.

hпуч

2. Мерзлое состояние

Лед – цемент – прочность его значительна, но свойства его не стабильны и зависят от температуры.

39

Wc – суммарная влажность мерзлого грунта;

Wнез – влажность за счет незамерзшей воды.

Противоречие между проектировщиками и строителями

3. Оттаивание

Песчаный грунт изменений не претерпевает.

Глинистый грунт

40