
- •Грунтоведение и Механика грунтов Основания и Фундаменты
- •Основания и фундаменты Лекции
- •Короткие характеристики мостовых сооружений
- •Водопропускные сооружения
- •Классификация мостов по эксплуатационным характеристики
- •Части моста и размеры
- •Классификация оснований и фундаментов Конструктивные особенности оснований и фундаментов
- •Классификация фундаментов промышленных и гражданских, и специальных сооружений
- •Фундамент глубокого заложения
- •Свайные фундаменты конструкции свай и ростверков
- •1. Типы свай.
- •2. Размещение свай в плане
- •Виды ростверков
- •Виды свай по применяемому материалу
- •В) Треугольная
- •Способы погружения свай в грунт
- •6. Сваи, изготавливаемые в грунте (набивные)
- •Безоболочковые сваи
- •Сваи с извлекаемой оболочкой
- •Частотрамбованные сваи
- •Недостатки набивных свай:
- •Сваи с извлекаемой оболочкой (Сваи – Франки)
- •Сваи с не извлекаемой оболочкой
- •Устойчивость грунтов в откосах
- •Устойчивость откоса грунта обладающими только трением.
- •Устойчивость вертикального откоса грунта обладающими только сцеплением
- •Устойчивость в откосах грунта по теории предального равновесия.
- •Меры по увеличению устойчивости откосов
- •Определение давления грунта на подпорные стенки Активное давление грунта. Пассивный отпор грунта. Поверхности скольжения
- •Влияние различных факторов на давление грунта на подпорную стенку
- •Прогноз деформации грунтов и осадок сооружений. Виды деформации грунтов, физческие причины их обуславливающие
- •Виды и природа деформации грунтов
- •Особенности проектирования свайных фундаментов на набухающихся грунтах
- •Оборудование для погружения свай
- •Фундаменты мелкого и глубокого заложения. Фундаменты в особых условиях. Инженер.-геолог. Процессы и тектонические явления. Систематическое районирование
- •Фундаменты в особых условиях. Инженерно-геологические процессы и тектонические явления
- •Сейсмическое районирование
- •Влияние динамических воздействий на грунты
- •Пример изменения скорости колебания грунтов
- •Свайные фундаменты в сейсмических районах.
- •Примечание:
- •Фундаменты в особых условиях.
- •Особенности проектирования свайных фундаментов на набухающих грунтах
- •Основания и фундаменты Практика Методы определения давлений и направлений в грунтах
- •Предельное напряженное состояние в грунте. Закон Кулона-Мора
- •Фазы напряженного состояния в грунтах под нагрузкой фундамента
- •Методы определения напряжений и давления в грунтах
- •Метод элементарного послойного суммирования
- •Определение размеров сваи
- •Проектирование свайных фундаментов с низким ростверком
- •Определяется тип и размер сваи
- •Определяется необходимое количество свай.
- •Определяется осадка свайного фундамента.
- •4. Определение необходимого количества свай.
- •5. Размещение свай в плане и конструирование ростверка
- •6. Проверка давления, приходящегося на 1 сваю
- •Определение осадки свайного фундамента.
- •Особенности работы одиночной сваи и куста свай
- •Проектирование внецентренно нагруженных свайных фундаментов
- •Проектирование свайных фундаментов при действии горизонтальных сил
- •Влияние размеров фундамента на напряженное состояние грунтов
- •Грунтовендение и механика грунтов Лекции
- •Инженерные способы закрепления грунтов
- •Составные элементы грунтов
- •Связность грунтов. Сруктура. Текстура
- •Физические характеристики грунтов. Методы их определения
- •Классификация глинистых грунтов по числу пластичности Ip
- •Классификация по показателю текучести(консистенции) il суглинок и глина
- •0 Il 0,25- полутвердая
- •Подразделение песчаных грунтов по плотности сложения.
- •Сапропели делят по относительному содержанию органического вещества
- •Классификация грунтов для транспортного и дорожного строительства.
- •По условию использования в земляном полотне грунты можно разделить на группы:
- •Применение грунтов для отсыпки насыпи:
- •Грунты, не допускаемые к применению насыпи:
- •Технологические и конструктивные особенности возведения насыпи.
- •Определение давления грунта на подпорную стенку
- •Поверхностное уплотнение грунтов
- •Технология уплотнения мелиорированных грунтов
- •Физические явления при забивке и погружении свай
- •Методы определения несущей способности свай
- •Понятие реологии грунтов
- •График изменения деформаций во времени
- •Оценка устойчивости склона и откосов методом крупноцелендрических поверхностей скольжения
- •Основные предпосылки метода:
Технология уплотнения мелиорированных грунтов
(эрлифтные установки, гидромониторы, механическое разрыхление)
Виды технической мелиорации:
разрыхление грунта природного сложения специальными видами техники (экскаваторы, бульдозеры, скреперы, рыхлители)
гидро-механизированные земляные работы
вид, т.м с использованием воды с применением гидромониторов, ковшов землеер, с использованием … установок.
При устройстве грунтовых оснований за счет укатки (уплотнения) улучшаются строительные свойства грунтов, повышаются механические характеристики.
Перечень грунтов для технической мелиорации в разделе «Устройство земляных насыпей».
Иногда приходится возводить сооружения при наличии слабых грунтов в основании (илы, заторфованные, …, глинистые, песчаные, плывунные грунты и др. структурно неустойчивые).
Физические явления при забивке и погружении свай
При погружении тела сваи в грунт происходит вытеснение сваей определенного количества грунта за контуры сваи, в результате вокруг сваи формируют объем уплотненного грунта с нарушенной структурой на периоде погружения с вновь формируемой структурой в дальнейшем.
В пределах зоны уплотнения окантованного пространства грунт имеет (приобретает) более высокие физико-механические характеристики.
В некоторых видах грунтов, например:
в лёссовых, суглинках проявляется эффект тексатропнного упрочнения (восстановление и повышение механических характеристик за счет минерализации воды).
На восстановление строительных свойств грунтов в околосвайном пространстве после погружение свай оказывает большое влияние минералогический состав грунтов.
Методы определения несущей способности свай
На вдавливающую нагрузку определяется следующими способами:
По характеристикам грунтов основания
По результатам динамических испытаний
По данным статического зондирования (используя сваю-зонд)
По результатам статических испытаний натурных и эксперементальных свай.
Понятие реологии грунтов
Реология – это наука, изучающая течение материалов, она имеет три основных направления исследования:
Медленно развивающиеся во времени деформации – деформации ползучести.
Расслабление (уменьшение) напряжений при постоянстве напряжений - релаксация напряжений.
Разрушение материалов при длительном действии нагрузки длительной прочности материалов.
Значительное влияние изучению данного вопроса уделяли: Вялов, Гольштейн, Зарецкий, Маслов, Месчан, Цитович и т.д.
Реологические процессы особенно характерны для пылевато-глинистых грунтов, а также для любых, находящихся в мерзлом состоянии.
Минимальные напряжения, при которых происходит разрушение образца через бесконечно большой промежуток времени, называется пределом длительной прочности (R∞).
Напряжения, при которых образец грунта разрушается через некоторый период времени после приложения нагрузки, в связи с развитием деформаций установившейся ползучести прогрессирующего течения, соответствуют длительной прочности грунта Rt
График изменения деформаций во времени
εf – относительная деформация по истечению времени
1 – затухающая стадия
2 – установившаяся стадия
3 – стадия ползучести на кривых деформации во времени, стадия прогрессирующего течения.
Грунтовендение и механика грунтов
Практика
Механические свойства грунтов
Определение сжимаемости грунтов в компресионном приборе
Сжимаемостью грунта называется его способность уменьшаться в объеме (деформироваться) под действием внешней нагрузки и зависит от пористости грунта, гранулометрического и минералогического состава, приборы структурных связей и характера нагрузки.
Сжимаемость характеризуестя компресионной кривой, зависимостью е=f(σ) –коэффициент пористости от напряжения.
где е0 – начальное значение коэффициента пористости испытуемого образца.
еі - значение коэффициента пористости, соответствующего напряжению σі
еі+1 - значение коэффициента пористости, соответствующего напряжению σі+1
Рстр. - значение значение структурной прочности грунта, соответствующего напряжению, при котором ε=0,005 – величина относительных деформаций.
Предварительно для попытуемого образца грунта определяются основные характеристики.
Испытания на сжатие выпрлняются в приборе одноосного сжатия – одометре.
σі=Рі/А
Каждая ступень нагрузки выдерживает до условной стабилизации деформаций, принимаемой не более 0,01 мм за 16 ч для глинистых грунтов и за 4 ч для пылеватых и мелких грунтов.
Для определения структурной прочности (Рстр.) – напряжение соответствующее относительной деформации гранта е= 0,005 величину ступени загрузки принимают в 2,5 Па =0,025 кг/см2.
После определения Рстр. образец грунта загружают следующими ступенями: 12,5; 25; 50; 100 кПа, что соответствует 0,125; 0,25; 0,5; 1 кгс/см2
Дальнейшую загрузку віполняют в ступень 100 кПа.
В процессе загрузки испітаний ведется журнал.
Время испітания |
Напряжение, σі, кПа |
Показания индикатора |
Деформация образца, Si ,мм |
Относительное сжатие образца, εі |
|
Левого |
Правого |
||||
|
|
|
|
|
|
Последовательность обработки:
1) Определяется относительная деформации образца грунта:
Ei =
Si – стабилизированные деформации образца от очередной ступени нагрузке по полусумме показаний левого и правого индикаторов.
h0 = 25 мм – начальная высота грунта.
2) Определяется коэффициент пористости соответсвующий σі
еі= е0-( Si/ h0)*(1- е0)
3) Коеф. Уплотнения грунта численно равен тангенсу угла прямой (2α), залежащей участок компрессионной кривой в интервале
tg α =
4) Определяется модуль деформации в интервале давлений.
Ei =
αi – коэффициент уплотнения
β – коэффициент зависящий от бокового расширения
Принимает:
Для мелких и пылеватых плесков
β=0,8
Для супесей
β=0,7
Для суглинков
β=0,5
Для глин
β=0,4
Таблица результатов
Напряжение, σі, кПа |
Плоскость сжатия, εі |
Коэффициент пористости,еі |
Коэффициент уплотнения а, 1/МПа |
Модуль деформации Еі, МПа |
Структура пористости Рстр.,кПа |
Примечание |
Коэффициент уплотнения (а) – характеризует сжимаемость грунта в заданном интервале напряжения.
По его величине качественно оценивается сжимаемость грунта как основания сооружений.
Степень сжимаемости грунта |
Коэффициент уплотнения |
Практически не сжимаемый |
< 0,01 |
Слабосжимаемый |
0,01 – 0,05 |
Среднесжимаемый |
0,05 – 0,10 |
Повышенносжимаемый |
0,10 – 1,0 |
сильносжимаемый |
> 1,0 |