27) Коэффициент бокового расширения и бокового давления грунта и связь между ними

Коэффициент бокового (поперечного) расширения (коэффициент Пуассона) – отношение между горизонтальными и вертикальными деформациями при сжатии образца грунта в условиях ограниченного бокового расширения:

где i_xу — относительная линейная горизонтальная деформация образца; i_z — относительная линейная вертикальная деформация образца.     

Коэффициент Пуассона изменяется теоретически от 1 до +0,5, а практически от 0 до +0,5. Коэффициент Пуассона не может быть более 0,5, так как в этом случае при всестороннем сжатии должен был бы увеличиваться объем грунта, что физически невозможно.

Коэффициент бокового расширения зависит от плотности грунта: чем плотнее грунт, тем больше коэффициент бокового расширения.

Коэффициент бокового давления – в состоянии покоя, т.е. при отсутствии боковых деформаций (e _x =e _y =0), он представляет отношение поперечных сжимающих напряжений к продольным напряжениям:

Боковое давление в этом случае является реактивным. Примером может служить грунт, обжимаемый в одометре. Коэффициент бокового давления зависит от вида грунта, его плотности и влажности. Он изменяется в пределах от 0 до +1.

• Коэффициент бокового давления с коэффициентом бокового расширения связан следующей зависимостью: ξ = η / (1- η)

28) Назовите прочностные характеристики грунтов

Основные прочностные характеристики сопротивления грунтов внешним силам – это показатели сопротивления грунтов внешним силам – φ, с.

1) В идеально сыпучих песчаных грунтах – это силы трения по поверхности частиц грунта, которые обозначаются: φ – угол внутреннего трения [°] – отношение сопротивления сдвигу к приложенной нагрузке.

2) В идеально связных грунтах – это вязкость водоколлоидных связей, которая выражается: с – сцепление [МПа, кПа] – сопротивление сдвигу при отсутствии внешней нагрузки.

29. Напишите уравнение предельного состояния для песчаного и глинистого грунтов

При действии внешней нагрузки в грунтах могут возникнуть напряжения, которые по своей величине превосходят силы связи между частицами грунта. В результате грунт теряет свою сплошность, наступает предельное состояние, прочность грунта будет исчерпана.

Внутреннее сопротивление, препятствующее перемещению частиц грунта при внешней нагрузке называют сопротивлением сдвига, а показатели сопротивления грунтов сдвигу – основные прочностные показатели сопротивления грунтов внешним силам.

Предельное сопротивление сыпучих грунтов сдвигу есть сопротивление трению, прямо пропорциональное нормальному давлению.

В идеальных сыпучих грунтах – песчаных – это сила трения о поверхность частиц грунта, которое выражается единым показателем.

Физич. показатели : φ – угол внутрен. трения, С- сцепление

Закон Кулона для сыпучих грунтов τ_пред=σ*tg φ предельное сопротивление сыпучих грунтов сдвигу

σ -нормальное напряжение

Максимальное (предельное) касательное напряжение при сдвиге представляет собой сопротивление грунта сдвигу.Формула выражает закон Кулона: сопротивление грунта сдвигу пропорционально давлению (нормальному напряжению σ) на площадке сдвига. А условие прочности Кулона – Мора это условие предельного равновесия грунта в точке.

Закон Кулона-Мора может распространяться и на сложное напряж.состояние гр-тов, если принять предположение о том, что линия сдвига-прямолинейная огибающая кругов Мора, где также есть точки соответствующие этому предел. Состоянию, последнее возможно в том случае, если прямая явл. касательной к кругам Мора

Для сыпучих грунтов (песков) закон Кулона-Мора

Закон Кулона-Мора для сыпучих грунтов (песков)

В связных грунтах частицы связаны пластич. водно-коллоидными связями поэтому сопротивление сдвигу во многом зависит от сил сцепления между частицами под кот. понимают сопротивление структурных связей всякому перемещению связываемых ими частиц.

Закон Кулона для связных грунтов τ_пред=σ*tg φ + с

P_E= c * ctg φ – некоторое всестороннее давление 9давление связности,заменяющее действие всех сил сцепления)

Для глин. гр-в:

Закон Кулона-Мора для связных грунтов = АБ/ОБ