1. Задачи механики грунтов и ее связь с другими науками.Мех. Гр. – научн дисциплина, котор изучает напряженно-деформативн сост-ние грунтов, условие прочн-сти грунтов, давление грунтов на огрождающ сооружен, устойчивость насыпи, оползни и тд. Исользование законов мех.гр. позволяет наибол полно использ-ть несущую способность гр-ов и сооружений, деформацию под действ внешних сил и от собств веса. Мех.гр. связана с механикой, гидравликой, инженерн геологией, теоретич механ-ой и сопромат, однако, лежащие в основе геомеханике законы недостаточны для решения задач мех.гр, т.к.грунты-твердые тела, состоящие из большого кол-ва сыпучих или связн между собой частиц. Таким образом, Первая задача дисциплины-изучить закономерности отличающие грунты от др тверд тел и обуславливающих их поведение как дисперсных тел.Вторая задача –изучение напряж-деформиров состояния гр-ов под действ внешн сил (опред-ие напряжений усилий гр0та сосредоточенных, расредоточеных и тд) Третья задача-разработка вопросов устойчивости массивов гр-та и давление гр-ов на огрожд.сооружения. Основн закономерности мех.гр.: 1) сжимание гр-ов – закон. Уплотнения,2) водопроницаемость гр-та – закон фильтрации, 3) предельное сопротивление гр-ов к сдвигам – закон Кулона, 4) принцип линейной деформативности. 1773г – теория сыпучих тел Кулон, 1885г – проффесор Буссинэск – работа о распределении напряжений в упругой почве от сосредоточенной силы. Советский ученый-Герсеванов.

2.Состав и происхождение грунтов.Грунт-1)горная порода, явл-ся инженерно-строит деят-ти чел-ка, а также строительным метер-лом; 2)с физич точки зрения, это рыхлая горн порода земной коры, находится в сыпучем либо связном состоянии, при этом прочность связи в гр-тах меньше чем в самих частицах гр-та. Верхний слой – почва. По своему происхождению гр-ты делятся на континентальн и морские отложения. Континентальные:1)демовиальные (de)-отложивш-ся у склонов вблищи мест возникновения;2)аллювиальные (al)-принесенные речн водным потоком;3)элювиальные (e)-залегают в местах возникновения;4)эоловые – перенесенные ветром(пески барханов,лессовые гр-ты);5)ледниковые, озерно-ледниковые – глина, суглинки. Морские гр-ты – ракушечники, органоминеральн гр-ты. В естеств состоянии гр-ты представл собой многофазн систему, в котор выделяют след компоненты:1)тверд частицы;2)вода в различн состоянии;3)газообразн включения. Механический состав гр-ов: количеств содержание частиц любого размера опред-ся просеиванием. В соответствии с ГОСТ25100-95 все крупнообломчат и песчан гр-ты по размеру частиц дел-ся на: 1)валунные d>200мм>90%;2)галечниковые d(200..20мм)>50%;3)гравийные d(20..2мм)>50%;4)песчаные d(2..0,05мм);5)пылеватые d(0,05..0,005мм);5)глинистые d<0,005мм. Чем меньше размер частиц, тем больше их удельная поверхность, которая в песках достигает 0,05м²/грамм, а в глинах до 10м²/грамм.

3. Физические характеристики и показатели грунтов определяемые опытным путем.

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. Пластичность – способность глинистого грунта под действием внешних усилий менять свою форму без разрыва сплошностей, а после прекращения действия усилий сохранять полученную форму.

Удельный вес грунта (), удельный вес твердых частиц грунта (s)

 = g, здесь g = 9,81 м/сек2 s = gs

Удельный вес грунта в сухом состоянии d = gd.

5. Общее понятие об основных закономерностях механики грунтов.

Главной особенностью природных грунтов является то, что это дисперсные тела в связи с чем твердые минеральные частицы занимают только часть Vгр, а остальную часть занимают поры. Поэтому при действии внешних сил в грунтах по мимо закономерностей присущих сплошным телам возникает ряд особенностей, которые определяются следующими законами:

- Сжимаемость грунтов – зависимость изменения коэффициента пористости грунта от изменения внешнего давления (компрессионная зависимость)характеризует уплотняемость грунтов, которая выражается в уменьшении расстояния между частицами грунта и понижении объема пор.

- Водопроницаемость – обусловленная пористостью грунта, фильтрация воды в порах под действием нешних сил и скорость фильтрации зависит как от величины внешних сил, так и от величины объема пор. Зависимость параметров фильтрации внешней нагрузки, устанавливается законом фильтрации. - Предельное сопротивление грунтов сдвигу – обусловлено трением частиц по поверхности, а так же силами сцепления, поэтому ПСГС это основная прочностная характеристика грунтов, которая определяется через угол внутреннего трения (фи) и сцепление ( с ). - Линейно-деформируемые тела – т.е. считаем что в некотором интервале давления существует линейная зависимость между деформациями и напряжениями в грунте.