15. Особенности деформирования грунтов

Под действием нагрузок, передаваемых сооружением, грунты основания могут испытывать большие деформации.

Р ассмотрим зависимость осадки штампа от возрастающего давления (рис. 2.1.а, б).

На рисунке видно, что грунтам свойственна нелинейная деформируемость, причем в некотором начальном интервале изменения напряжений от 0 до Р₁она достаточна близка к линейной.

При нагружении и последующей разгрузки штампа общая осадка грунта может быть разделена на восстанавливающуюся (упругую) и остаточную (пластическую)

Пластические деформации в грунтах можно разделить на объемные и сдвиговые. Объемные деформации приводят к изменению объема пор в грунте, т.е. к его уплотнению, сдвиговые – к изменению его первоначальной формы и могут вызвать разрушение грунта.

16. Особенности деформирования грунтов.

В некоторых расчетах оснований основным расчётом является оценка несущей способности, в других – оценка деформаций. Грунты расчитывают по группам предельных состояний. 1-я группа прдельных состояний – по несущей способности основания. 2-я – по деформациям(явл определяющими).

Расчетная модель грунтов:

1. Теория линейно-деформированного грунта – для расчёта конечных стабилизированных осадок

2. Теория фильтрационной консолидации грунта – для пргнозирования развития осадок грунта во времени.

3. Теория предельных состояний грунтов для расчета несущей способности, прочности, устойчивости и давление грунтов на ограждения

А) Теория линейных деформаций грунта

Базируется на том, что при онородной загрузке зависимость между напряжением и деформацией линейно. При том раст. Общая деформация грунта без разделения её на упругие и остаточные.

В основу этой теории положено уравнение обощенного закона Гука

- модуль общей линейной деформации

- коэффициент поперечного линейного расширения Пуассона

Б) Теория фильтрующей консолидации – деформации во времени полностью водонасыщенного грунта.

В основу теории положены:

Понижение пористости при уплотнении прямопропорционального оттоку воды из пор.

В) Теория предельного деформирования грунтов

В теорию предельного напряженого состояния называют теорию предельного равновесия.

При решении задач предельного равновесия сводится к решению ДУ равновесия и особого уравнения называется условием предельного состояния грунта.

17. Сжимаемость грунтов

Сжимаемость грунтов – способность их уменьшаться в объеме (давать осадку) под действием внешнего давления. Степень сжимаемости грунтов зависит от структуры грунта и является важной характеристикой механических свойств грунта, которая используется для расчета осадок зданий и различных сооружений. Сжимаемость грунтов обусловлена изменением их пористости при приложении нагрузки и происходит за счет возникновения взаимных сдвигов частиц. Уменьшения толщины водно-коллоидных пленок отжатия воды в водонасыщенных грунтах и за счет разрушения кристаллизационных связей в сильно структуированных грунтах. В связи с тем, что сжимаемость грунтов связана с уменьшением их пористости, в механике грунтов принято характеризовать сжимаемость грунта зависимостью коэффициента пористости е от уплотняющего давления Р. Эта зависимость называется компрессионной и определяется в лабораторных условиях экспериментально в приборах двух типов: -одометре (приборе одноосного сжатия с жесткими боковыми стенками обоймы, в которую заключен образец грунта) называемым также компрессионным прибором; -стабилометре (приборе трехосного сжатия с эластичными боковыми стенками, в которые заключен грунт).