- •1.1. Основные понятия курса.
- •2. Состав и строение грунтов.
- •Виды воды в грунте.
- •3. Структурные связи
- •5. Физические характеристики грунтов.
- •6.Производные физические свойства грунтов.
- •12 Предпосылки теории фильтрационной консолидации сводятся к следующему:
- •16 Вопрос.
- •18. Вопрос. Основные расчетные модели грунтов
- •19.Вопрос Определение напряжений в грунтовом массиве от действия местной нагрузки на его поверхности
- •20 Вопрос.
- •27. Расчёт осадок методом послойного суммирования.
- •28. Расчет осадок методом эквивалентного слоя
5. Физические характеристики грунтов.
Плотность грунта (г/см3, т/м3) - отношение массы грунта к его объему:
.
Удельный вес грунта (кН/м3): .
Влажность грунта - отношение массы воды к массе твердых частиц, выражаемое в долях единицы, иногда в процентах:
.
Плотность частиц грунта (г/см3, т/м3) определяется как отношение массы твердых частиц грунта к их объему:
.
6.Производные физические свойства грунтов.
Раличают два вида характеристик грунтов:
основные, которые определяют экспериментально, опытным путем;
производные, вычисляемые по формулам.
Основные характеристик: плотность грунта, плотность частиц грунта и влажность.
Плотность грунта – отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этой массой объему. = (mт + mв)/(vт + vв) – г/см3 или т/м3
Плотность частиц грунта – отношение массы частиц грунта к занимаемому им объему.
s = mт /vт – г/см3 или т/м3
Влажность – все количество воды, содержащееся в грунте. Существует несколько показателей влажности:
а) естественная или природная влажность – все количество воды, которое содержится в порах грунта в его природных условиях;
б) весовая влажность – отношение массы воды к массе сухого грунта, выраженное в % (или абсолютная влажность) w = mв/mтх 100 %
в) полная влагоемкость – влажность, при которой все поры заполнены водой wsАт = е/s
г) относительная влажность – степень влажности показывает, какую часть объема пор в грунте занимает вода. Численно она равна отношению естественной влажности к полной влагоемкости Sr = w/ wsАт
Классификация грунтов по степени влажности:
Sr < 0,5 – маловлажные;
Sr > 1,0 – волонасыщенные;
Sr = от 0,5 до1,0 – влажные.
Плотность сухого грунта - отношение массы сухого грунта с ненарушенной структурой к занимаемому этим грунтом объему d = mт/(vт + vп).
Пористость – характеризует объем всех пустот в грунте. Пористость зависит от минерального состава и формирования грунта. Чем больше дисперсность грунта, тем больше его пористость n = vп /(vт + vп) х 100.
Коэффициент пористости отношение объема пор к объему твердых частиц е = vп / vт.
Удельный вес грунта (), удельный вес твердых частиц грунта (s)
= g, здесь g = 9,81 м/сек2
s = gs Удельный вес грунта в сухом состоянии d = gd.
7. Для более полной оценки свойств грунтов помимо основных используют и дополнительные физические характеристики: гранулометрический состав, плотность грунта в сухом состоянии, коэффициент пористости, степень влажности, число пластичности и показатель текучести.
Плотность сухого грунта (плотностью скелета грунта) - отношение массы сухого грунта (частиц грунта) к объему всего грунта:
или . (1.5)
Пористость грунта - отношение объема пор ко всему объему грунта, что соответствует объему пор в единице объема грунта:
. (1.6)
Относительное содержание твердых частиц в единице объема грунта:
, тогда . (1.7)
Коэффициент пористости грунта - отношение объема пор к объему твердых частиц:
или . (1.8)
Степень влажности (степень водонасыщения) - отношение объема воды в порах грунта к объему пор и соответствует отношению влажности грунта к его полной влагоемкости:
или . (1.9)
По консистенции различают три состояния глинистого грунта: твердое, пластичное и текучее. Границами между этими состояниями являются характерные значения влажности, называемые границей раскатывания (нижний предел пластичности) и границей текучести (верхний предел пластичности) .
Число пластичности грунта - разница между границей текучести и границей раскатывания:
. (1.10)
Показатель текучести глинистого грунта:
.
11. Водопроницаемость грунтов
Водопроницаемостью грунтов называют способность их пропускать сквозь себя воду. Вода в порах грунтов может передвигаться под влиянием ряда причин: силы тяжести; внешнего давления; капиллярных сил; адсорбционных сил, развивающихся на поверхности раздела твердых частиц и воды; промерзания породы; давления газов и др. При инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях чаще всего практический интерес представляет передвижение воды под влиянием силы тяжести. Под капиллярным давлением воды в грунтах понимается их способность поднимать воду по капиллярным порам снизу вверх или в стороны вследствие воздействия капиллярных сил, которые возникают на границах раздела различных компонент грунта. В их основе лежат силы взаимодействия воды и воздуха с твердыми частицами грунта, проявляющиеся в смачивании последних, образовании в порах менисков и в других явлениях.