22. Механические свойства грунтов.

Механические свойства грунта отражают его способность сопротивляться механическим воздействиям. Такие свойства разделяют на деформационные и прочностные.

Все механические характеристики грунта делятся на 3 группы:

1-для оценки деформативных свойств грунта:

m_v- коэф относительной сжимаемости основания

m₀-коэф сжимаемости основания (см²/кг; МПа^-1)

Е₀-модуль общей линейной деформации (кг/см², МПа)

2-для оценки фильтрационных свойств грунта

К_ф-коэф фильтрации (см/с; м/сут)

l-гидравлический градиент

3-для оценки прочностных свойств грунтов

ⱷ- угол внутреннего грунта (град)

с-удельное сцепление (кг/см², МПа)

23. Деформационные свойства грунтов. Их изучение в компрессионном приборе.

Деформативностью грунта называется его способность деформироваться под нагрузкой без разрушений (без образования в нем поверхности скольжения)

Зависимость деформаций от напряжений в грунте криволинейная, но при небольших напряжениях ее можно считать линейной.

Герсеванов в 1930г рассмотрел работу грунта в условиях возрастающей нагрузки, выделяя три фазы:

1. Начальный участок - практически прямая линия, деформация на этом участке называется фазой уплотнения.

2. Зависимость нарушается. Темп нарастания деформаций опережает темп нарастания нагрузок. Деформация называется фазой сдвига.

3. Последний участок – момент нарушения равновесия грунта и вытирания его из фундамента. Деформация называется фазой вытирания.

При возрастании нагрузки на грунт различают 2 характерные ее величины при достижении которых резко меняется поведение грунта:

-первую, соответствующую началу перехода фазы уплотнения в фазу сдвига

-и вторую, когда исчерпывается несущая способность грунтового основания и наблюдается потеря прочности и устойчивости.

24. Деформационные характеристики грунтов.

Расчеты деформаций оснований выполняются как правило только для первой фазы(фазы уплотнения). В 1-ой фазе деформативность грунта оценивается характеристиками аналогичными параметрам упругого полупространства, которые используются в теории упругости: модуль деформации Е и коэффициент поперечных деформаций (Пуассона) µ, характеризующий отношение поперечных деформаций к продольным.

Е определяется в лабораторных условиях (одометр, стабилометр), в полевых – штамп, прессиометр, статическое зондирование.

25. Компрессионные испытания грунтов. Основной закон уплотнения.

Компрессия – это сжатие грунта без возможного бокового расширения.

Компрессионные испытания образца основаны на сжатии образца грунта цилиндрической формы вертикальной нагрузкой с замером вертикальных перемещений.

Т.к. твердые частицы грунта практически несжимаемы, уменьшение объема происходит только за счет уменьшения объема пор при этом объем образца уменьшается за счет оседания грунта под «штампиком» за счет вертикальной деформации. Это позволяет выражать изменение коэффициента пористости через осадки «штампика»

e_i=e₀ –(1+e₀)*s/h.

e_i-коэф пористости грунта на каждой ступени давления

e₀-начальный коэф пористости (до начала испытаний)

s-осадка штампика (уменьшение высоты образца грунта), мм

h-высота образца грунта, мм

Результаты испытаний грунта в компрессионном приборе получаем в виде компрессионной кривой –зависимость коэф пористости еот давления Р:

Δе=-tgα*ΔP; Δе=m_0*ΔP

е₁-е₂=-m₀(Р₁-Р₂)= m₀(Р₂-Р₁)

m₀-коэф сжимаемости (см²/кг; кПа^-1)

Для расчета осадок удобнее пользоваться коэффициентом относительной сжимаемости m_v=m0/(1+e0).

Закон компрессии грунта формулируется так: изменение коэффициента пористости грунта прямо пропорционально изменению давления.