41. Классификация грунтов по коэффициенту фильтрации

Различают породы:

1. С высокой водонепроницаемостью – к_ф больше 1м/сут (галечник, гравий, песок)

2. С невысокой водонепроницаемостью - к_ф от 1 до 0,001 м/сут (глинистые пески, суглинки, слабо трещиноватые скальные породы)

3. Практически водонепроницаемые - к_ф меньше 0,001 м/сут (глины, монолитные нетрещиноватые скальные породы)

Водонепроницаемые породы принято называть водоупорами.

42. Эффективные и нейтральный давления.

При приложении к грунту внешней нагрузки, она воспринимается как твердыми частицами, так и порами. Давления в поровой воде называются нейтральными. Давления в скелете – эффективными. Доля этих давлений в общем суммарном давлении зависит от вида грунта и изменяется во времени. При быстром загружении или при медленно уплотняющихся грунтах в законе Кулона следует использовать не общее напряжение Ϭ, а эффективные Ϭ_эф

τ_пред= Ϭ_эф*tgφ+c=(Ϭ-u)tgφ+c

Ϭ= Ϭ_эф+u

Ϭ, Ϭ_эф, u – соответственно общее, эффективное и нейтральное давление.

43. Природа(физические причины) длительного протекания деформаций в грунте.

Деформации в основании грунтов происходят очень медленно. Это связано:

1. В порах грунта находится вода, которую необходимо выдавить, что бы грунт уплотнился, а быстрое перемещение воды, особенно в глинистых грунтах невозможно.

2. Скелет грунта обладает вязко-пластичными свойствами. Т.е. для развития в нем деформаций необходимо время.

44. Теория фильтрационной (первичной) консолидации

Раздел МГ, изучающий процессы связанные с выдавливанием воды из пор грунта под влиянием внешней нагрузки называется теория фильтрационной (первичной) консолидации. Основывается на идее К.Терцаги.

Разработаны практические методы расчета деформаций ожидаемых ч/з какое то время приложения нагрузки.

45. Теория вторичной консолидации

Раздел МГ, изучающий процессы сопротивляемости уплотненного скелета грунта называется теорией вторичной консолидации (теории ползучести скелета) ее методы наиболее эффективны для грунтов малой и средней степени водонасыщения.

В обеих теориях (первичной и вторичной консолидации) используется понятие «степень консолидации» - отражает долю реализации деформации.

Фактически в основаниях развиваются параллельно как процессы первичной, так и вторичной консолидации, но в водонасыщенных грунтах превалируют процессы фильтрационной консолидации. Осадка в момент времени t определяется по формуле:

S_t=(u₁+a*u₂)*S/(1+а)

Где S_t и S – осадка в момент времени t и конечная осадка

u₁ и u₂- степени первичной и вторичной консолидации

а- величина, зависящая от вязкопластичных свойств грунта, определяется по результатам компрессионных испытаний

46.Особые свойства грунта.

Способность резко изменять свое состояние и объем при различном воздействии.

1. Размягчаемость – способность грунта снижать прочность при насыщении водой. Размягчаемыми считаются грунты, у которых это смягчение превышает 25%.

2. Просадочность – способность грунта при замачивании не только снижать прочность, но и резко уменьшаться в объеме, под действием собственного веса или внешней нагрузки.

Просадочные грунты, которые при замачивании в полевых условиях под действием собственного веса дают просадку менее 5 см относятся к грунтам Iкатегории просадочности, более 5 см – 2 категории.

3. Набухаемость – способность грунтов при замачивании увеличивать свой объем. Те грунты, которые при замачивании без нагрузки дают относительную деформацию набухания(увеличение линейных размеров) не менее 0,04. Этим свойством обладают некоторые глины и суглинки, имеющие высокую плотность и малую влажность

4. Пучинистость (морозное пучение) – способность грунтов увеличивать свой объем при замерзании. Это свойство характерно для большинства глинистых грунтов России.

5. Плывунность – способность грунтов приобретать свойство вязкой жидкости при устройстве котлована и траншей. Этим свойством обладают мелкозернистые и пылеватые пески, содержащие коллоидные частицы(менее 0,0001) Если плывунность проявляется только при интенсивной фильтрации воды через них, то грунты называются ложными плывунами, а если во всех условиях – истинными плывунами.

6. Тиксотропность – способность грунтов при резких механических воздействиях разрушать свою структуру, А при отстуствии воздействия– восстанавливать структурные связи. Этим свойством обладают водонасыщенные высокопластичные глины.

47. Распределение напряжений в грунте

Напряжение – это средняя величина непрерывно распределенных в сечении внутренних сил, приходящихся на единицу площади сечения.

Для оценки сопротивляемости оснований внешним нагрузкам нужно знать величины, возникающие в грунтах напряжений от этих нагрузок и закономерности их распределения в пределах работающего массива.

48. Напряжения в грунтовом массиве от собственного веса.

Принято рассчитывать, полагая изменение давления на горизонтальных площадках параллельны плоскости, ограничивающей упругое полупространство. Расчет напряженный подчиняется гидравлическому закону: σ_z=γ*h – при однородной толще грунта

При слоистой: σ_z=∑γ*h_i

σ_z - напряжения на горизонтальных площадках

γ - удельный вес грунта

h – глубина площадки

При расчете напряжение σ_z необходимо учитывать взвешивающее действие воды ниже уровня подземных вод.

γ_SB= (γ_S - γ_w)/e+1, где γ_S -удельный вес частиц грунта

γ_w- удельный вес воды

e – коэффициент пористости грунта