2.Механические характеристики грунтов
Водопроницаемость. Водопроницаемость – свойство водонасыщенного грунта под действием разности напоров пропускать через свои поры сплошной поток воды.
Закон фильтрации: скорость фильтрации Vф прямо пропорциональна гидравлическому напору i.
Vф = Кф i , Кф – коэффициент фильтрации – это скорость движения грунтовых вод при i = 1 (см/сек; м/сут)
Кф.
песок=
10-2
10-3см/сек;
Кф. глина=
10-8
10-12см/сек
Водопроницаемость зависит от: - пористости грансостава; - градиента напора. В строительстве фильтрационные свойства грунта связаны: – с инженерными задачами (фильтрация берегов в результате строительства плотин). – с вопросами временного понижения уровня грунтовых вод для осушения котлованов.
Закон звучит: скорость фильтрации Vf прямопропорц-на гидравлич-му коэ-ту i. Градиент напора i равен падению напора на единицу длины:
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).
При относительно
малых давлениях
<
сжимаемость
грунта м.б. сравнительно небольшой,
значительно меньшей, чем при больших
давлениях.
При изменении давления в практических целях заменяют зависимость между Е и Р прямолинейной, т.е. заменяют кривую
на этом участке
отрезком стягивающей хорды. Тогда из
геометрических соображений получим
,
коэффициент
сжимаемости
.
Для расчета осадок удобнее пользоваться
коэффициентом относительной сжимаемости
.Эти
показатели необходимы для расчета
осадок фундамента зданий или сооружений.
3.Распределение напряжений от собственного веса грунта.
Напр-я от собств-го веса гру-а в усл-х его естест-го залегания обычно наз-т природными.они необх-ы для оценки напр-го сост- грун-в до момента прилож-я внеш-й мест-й нагр-и.Это обст-о предст-т интерес при определении дефор-й основ-й,а так же при исследов-ии вопр-в проч-и и устойчив-и массивов грунта.Если пов-ть грунта гориз-а,то напр-я от собст-го веса гр-а будут увеличиватся с увелич-м глубины σz=ᵞd
Где ᵞ-объемный вес грунта естественной влаж-и,измен-ся по глубине.d-глубина.
При наличии нескольких видов грунтов, σz состоит из суммы σz каждого грунта.При наличии водоупора и грунтовых вод,на линии водоупора будет резкий перепад σz.
А σz=(γу-γв)(1-e)z,где γу-удельный вес тв-х частиц гр-а. γв-удельный вес воды.e-пористость.