Компр. зависимомть и опр. показ. сжим. грунтов

Компрессионная кривая – зависимость коэффициента пористости от давления.

-начальный коэффициент пористости, где: ρ_s - плотность частиц грунта, т/м³; ρ_d - плотность сухого грунта. ; ,

Тогда коэфф. cжимаемости ; ;

e_i и p_i–коэфф пористости и давление , соответствующее i–ой ступени нагрузки.

Компрессионная кривая:

Сжимаемость грунта характеризуют : 1)Коэфф.относительной сжимаемости ;

2)Модуль общей деформации

3)Коэф. поперечной деформации

________________

Пред. сопротивление грунтов сдвигу. Методы определения

Под действием внешней нагрузки в отдельных точках грунта эффективные напряжения могут превзойти внутренние связи м/у частицами грунта ,при этом возникнут сдвиги одних частиц относит др. и может нарушиться сплошность грунта в некоторой области, т.е. прочность грунта будет превзойдена. Предельное сопротивление грунтов сдвигу- когда исчерпывается полностью сопротивление грунта сдвигающим усилиям. По сопротивл грунтов сдвигу определяют :прочность грунтов оснований,устойчивость откосов котлованов и траншей,давление грунтов на подпорные стенки. Методы определения: Предельное сопротивление грунтов сдвигу при прямом плоскостном срезе. Основные виды испытаний связных грунтов(глины,суглинки,супеси)на сдвиг явл-ся испытания по закрытой и открытой системам. Тугопластичные и твердые глинистые грунты испытываются на сдвиг при простом беспрепятственном сжатии. Опыты на трехосное сжатие позволяют испытывать образцы любых грунтов. Иные методы испытания связных грунтов на сдвиг :лопастные испытания на сдвиг при кручении,испытания грунтов по методу шарового штампа и др

.

Условие прочности Кулона для сыпучих тел

Предельное сопротивление сдвигу τ прямо пропорционально нормальному давлению  (закон Кулона):

для сыпучих грунтов ;

где  - сопротивление сдвигу, МПа;

 – нормальное напряжение по площадкам сдвига, МПа;

 - угол внутреннего трения, град.;

Условие прочности Кулона для связных грунтов

,

П

редельное сопротивление сдвигу есть функция первой степени от нормального давления (закон Кулона):

где  - сопротивление сдвигу, МПа;

– нормальное напряжение по площадкам сдвига, МПа;

 - угол внутреннего трения, град.;

C – удельное сцепление, МПа.

Параметры прочности  и C используются в задачах, связанных с определением несущей способности оснований сооружений, устойчивости откосов, выемок и земляных сооружений, давления грунтов на подпорные сооружения, устойчивости сводов обрушения подземных выработок, при проектировании механизмов для разрушения грунтов и в ряде других случаев.

Понятие о модуле общей деформации грунтов Показателем изменения грунта от действия внешней нагрузки является модуль общей деформации

,кПа, где₀– коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и принимаемый дя:песков0.8; супесей–0.7; суглинков–0.5; глин–0.4.

Лопастные испытания грунтов на сдвиг при кручении

Такие испытания обычно проводятся с мобильных установок, позволяя заглублять штангу с лопастной крыльчаткой на заданную глубину. Испытания могут проводиться и из скважин, что позволяет существенно снизить сопротивление штанги вдавливанию и таким образом достичь необходимой заданной глубины. Подобных испытаний можно сделать достаточно много на пятне застройки сооружения (что является их основным достоинством), однако они могут быть применены лишь только для слабых оснований. Полевые методы наиболее полно учитывают структурно-текстурные особенности грунта. Достоинства: Получение характеристик грунтов непосредственно на месте строительства объекта. Недостатки: дороговизна; большая трудоёмкость; получение ограниченного числа характеристик.

Испытания грунтов по методу шарового штампа

метод, когда штамп, имеющий шаровую лобовую поверхность, задавливается в грунт. По нагрузке, осадке штампа и его геометрическим параметрам определяют на основании формулы сцепление С_ш, которое включает в себя и внутреннее трение. Данный способ позволяет определять как в лабораторных условиях, так и в полевых условиях. Для испытания методом вдавливания шарового штампа грунта в лабораторных условиях и земляного полотна в полевых условиях разрабатываются испытательные установки.

Полевые испытания грунтов стат.(штамп.) нагрузками

Наиболее точный способ определения несущей способности грунтов в полевых условиях -  испытания штампами. Сущность метода испытания штампом заключается в натурном моделировании процесса уплотнения достаточно большого объёма грунта (по сравнению с лабораторной пробой) под нагрузкой, сопоставимой с нагрузкой проектируемого здания. Испытанию подвергаются, как правило, крупнообломочные, песчаные и глинистые породы. Перед началом проведения таких испытаний осуществляется бурение скважин для уточнения инженерно-геологического разреза с отбором проб грунтов и определением их физико-механических характеристик в лабораторных условиях. Испытаниям подвергают все несущие слои грунтов.  Испытание проводится плавным приложением нагрузки к штампу. По мере увеличения давления на грунт увеличивается его осадка.

Прессиометрическое испытание грунтов.

Испытание грунтов прессиометром обычно используют для определения деформационных характеристик связных и трещиноватых скальных грунтов.

Испытание заключается в следующем. Через канал в штанге в камеры прессиометра под давлением с помощью компрессора подается рабочая жидкость. Давление жидкости в камерах передается на стенки скважины, что вызывает обжатие окружающего грунта. Для каждой ступени обжатия в стабилизированном состоянии измеряется с помощью манометра давления p и по величине расхода жидкости – увеличение диаметра скважины в средине рабочей камеры d.

В начальной стадии эксперимента можно определить модуль деформации грунта по формуле:

E₀=

Важно иметь в виду, что в соответствии со схемой нагружения этот модуль деформации характеризует сжимаемость грунта в горизонтальном направлении, поэтому приведенный выше метод справедлив только для изотропных грунтов.

Действительные контактные напряжения под подошвой жесткого фундамента.

Если фундамент абсолютно жесткий, то все точки его площади подошвы будут иметь при центральной нагрузке одну и ту же вертикальную деформацию. Таким образом условие абслютной жесткости фундамента дает в этом случае ω_z=const.

Основные свойства просадочных грунтов.

Лесы образуются как осадок пылеватых частиц, принесенных ветром или отложенных под действием водных потоков. Отлич. особенность-их пылеватость, незавершенность процессов уплотнения, макропористость, наличие легкорастворимых жестких связей между частичками. Показатель просадочности П=(е_l-е)/(1+е).

е-коэфф.пористости грунта природного сложения е_l-

коэф.пористости, соотв. влажности на границе текучести.

W_l.; e_l= W_l.∙ρ_s/ ρ_d. Для характеристики грунтов используют относительную деформацию по вертикали(относительную просадочность):ε_sl=(h_пр- h_sat.p)/ h_ng,h_пр, h_sat.p- высота образца природной влажности и после полного его насыщения водой при давлении p, h_ng-высота того же образца природной влажности при давлении p_б.Грунт считается просадочным если ε_sl>0,01.