3. Предельная несущая способность грунта

Грунты-это черная порода,образующая пов-ные слои земли,так называемую кору выветривания.Различают грунты:скальные,с твердостью более 5 МПа; полускальные(менее 5 МПа,например-окаменевшая глина); крупнообломачная,песчаная, с частицами размером до 2 мм; глинистая,с частицами меньше 0,005 мм.

Физические св-ва подраделяют на общие физические.К ним относятся влажность, плотность,пористость,и удельная пов-ть частиц.

К физикомеханическим относятся: прочность,деформируемость, связность, пластичность, усадка.

Водные св-ва: водопроницаемость,водоудерживаемая способность, водоподъёмная(капиллярная).

Тепловые св-ва: теплоемкость,теплопроводность,теплопоглатительная способность.

Для оценки физических св-в грунтов их хар-ки делят на 2 класса:

1)образцы грунта с ненарушенной структурой.По ним определяют прочность и деформируемость грунта.(естественное залегание грунтов).

2)Образцы с нарушенной структурой,по которым определяем гранулометрический состав, минералогический, химический и состояние грунта – влажность, плотность и пористость.

Основные физикомеханические св-ва.Объемная масса в естественном состоянии состовляет 1,5-2 т на м³. Влажность грунта – это отношение массы воды к массе сухого грунта. Влияние влажности на состояние грунта можно определить по диаграмме:

14-22% - зона оптимальной влажности и соотв. максимальной плотности. Разрыхляемость: К_р=V(рыхлого)/V(естественного); К_р=1,15(песок)-1,5(глина). Сжимаемость грунта: Под ним понимают переход к более компактному строению,за счет уменьшения объема,путем вытеснения воды и воздуха.

Категории грунтов по трудности разработки.Трудность разработки грунтов опр. с помощью плотномера динамического действия:

Сопротивление грунтов сжатию.При взаимодействии рабочих органов и ходовых систем машин сопротивление сжатии мы рассматриваем с огрганиченной возможностью бокового расширения:

σ= σ_о*th*K/ σ_о*h; th-гиперболический тангенс, σ_о- придел несущей способности грунта(придел прочности при одностороннего сжатия при котором деформация грунта увеличивается без дальнейшего увеличения нагрузки). [σ_о]=Па., К-коэф. объемного сжатия равный tg (Н/м³); h-осадка штампа;

Сопротивление грунтов сдвигу. Основные факторы влияющие на сопротивление – это силы внутреннего трения между частицами грунта,малекулярные и капелярные силы сцепления.Закон Кулона Т=Т_О+N*tg

Предельная несущая способность грунтов

Несущая способность грунтов оснований оценивается совместно с фундаментами и наземными конструкциями. Целью расчетов по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости грунтов основания, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания.

Нарушение нормальной эксплуатации сооружений может произойти не только из-за накопления чрезмерных осадок, но также вследствие нарушения прочности основания при действии на фундамент значительных вертикальных и горизонтальных нагрузок. Таким образом, предельная нагрузка, которую способен выдержать грунт без разрушения, называется несущей способностью грунта.

На несущую способность основания влияют следующие факторы

вид нагрузки — вертикальная или наклонная, с горизонтальной составляющей;

эксцентричность приложения внешней нагрузки относительно центра тяжести площади подошвы фундамента;

размеры подошвы фундамента;

форма подошвы фундамента — прямоугольник, квадрат, круг, ленточный фундамент;

заглубление фундамента в грунт относительно дневной поверхности;

горизонтальность или уклон по отношению к горизонту плоскости подошвы фундамента (для фундаментов, воспринимающих сдвигающее усилие);

горизонтальность или уклон по отношению к горизонту дневной поверхности основания вокруг фундамента в пределах области, в которой возможно выпирание грунта из-под фундамента;

однородность грунтов основания, наличие горизонта подземных вод;

темп нагружения и другие факторы.