Вопросы механики грунтов.

Часть 1. Общие сведения.

1. Что называется основанием?

Напластование грунтов, воспринимающие давления от сооружения. Деформируется под его воздействием. Бывают 2-х типов: естественные и искусственные

2. Что называется фундаментом?

Фундамент - подземная конструкция, предназначенная для передачи давления на грунты, лежащие на глубине. Верхняя плоскость – обрез, нижняя - подошва

3. Какие вопросы рассматриваются в механике грунтов?

Вопросы напряженного состояния, деформируемости, прочности и устойчивости грунтов.

4. Какие задачи ставятся в механике грунтов?

Правильно и полно использовать несущую способность грунтов, достаточно точно учесть деформации грунтовых оснований под действием сооружений и принятия не только безопасных и экономичных решений.

5. В каких областях строительства используются результаты механики грунтов?

Грунты.

6. Какие различают классы грунтов?

а) с жесткими структурными связями – скальные грунты

б) без жестких структурных связей – грунты

7. Как подразделяются по своему происхождению горные породы?

По своему происхождению и условиям формирования грунты разделяются:

1. На континентальные отложения: элювиальные, делювиальные, аллювиальные, ледниковые, водно-ледниковые, озерно-ледниковые, золовые

2. На морские отложения: толщи дисперсных глин, органогенных грунтов-ракушечников; органо-минеральные образования – илы, заторфованные грунты; различные пески и галечники.

8. В результате каких процессов образовались нескальные грунты?

В результате накопления продуктов физического и химического выветривания. Некоторые при отложении органических веществ.

9. Как по своему происхождению можно подразделить осадочные отложения?

1)На континентальные отложения: элювиальные ( залегают в месте их первоначального их возникновения); делювиальные( располагаются на склонах той же возвышенности , где они возникли, и перемещаемые только под действием силы тяжести и смыва атмосферными водами); аллювиальные (переносимые водными потоками на значительные расстояния и образующие мощные слоистые толщи); ледниковые (образовавшиеся в результате действия ледников) – валунные глины и суглинки (морены); вводно-ледниковые – пески и галечники; озёрно-ледниковые – ленточные глины, суглинки и супеси; эоловые (продукты физического выветривания горных пород пустынных областей, переносимые воздушными течениями) – лёссовые и пески дюн и барханов; 2) на морские отложения: толщи дисперсных глин, органогенных грунтов-ракушечников и др.; органно-минеральные образования – илы, заторфованные грунты и т.п.; различные пески и галечники

10. Какие вы можете назвать генетические типы континентальных отложений?

1)элювиальные ( залегают в месте их первоначального их возникновения); делювиальные( располагаются на склонах той же возвышенности , где они возникли, и перемещаемые только под действием силы тяжести и смыва атмосферными водами); 2)аллювиальные (переносимые водными потоками на значительные расстояния и образующие мощные слоистые толщи); 3)ледниковые (образовавшиеся в результате действия ледников) – валунные глины и суглинки (морены); вводно-ледниковые – пески и галечники; озёрно-ледниковые – ленточные глины, суглинки и супеси; 4)эоловые (продукты физического выветривания горных пород пустынных областей, переносимые воздушными течениями) – лёссовые и пески дюн и барханов.

11. Какие морские отложения грунтов вы знаете?

Толщи дисперсных глин, органогенных грунтов-ракушечников, органо-минеральные образования – илы, заторфованные грунты; различные пески и галечники.

12. Что следует называть грунтом (определение)?

Грунты- это горные породы, являющиеся объектом инженерно-строительной деятельности человека и используемые как основания, среда и материалы для возведения зданий и сооружений.

13. Из чего состоят грунты?

В состав природных грунтов входят разнообразнейшие элементы, которые при рассмотрении можно объединить в след. 3 группы: 1 – твердые минеральные частицы, 2 – вода в различных видах и состояниях, 3 – газообразные включения. Кроме того, в состав некоторых грунтов входят органические и органо-минеральные соединения.

14. Назовите минералогический состав твёрдых частиц.

1- первичные минералы: кварц, полевой шпат .-менее активно взаимодействуют с водой. 2- вторичные минералы: монтмориллонит- значительно сильнее взаимодействуют с водой, но характер иной. Чем мельче частицы грунта, тем больше их удельная поверхность и больше возникает центров взаимодействия с окружающей водой и в контактах самих твердых частиц.3—соли(сульфаты, карбонаты) Виды грунтов по размеру минеральных частиц:1) крупнообломочные ( валунные, галечниковые) с содержанием частиц крупнее 2 мм более 50 % по массе в воздушно-сухом состоянии. 2) Песчаные грунты: а) гравелистые крупнее 2 мм более 25 % по массе .б) крупнозернистые крупнее 0,5 мм более 50 % по массе. в) среднезернистые крупнее 0,25 более 50 %. г) мелкозернистые крупнее 0,1 более 75 %. д) пылеватые (пески) крупнее 0,1 менее 75 %. 3) Глинистые грунты очень разнообразны по величине, форме и минералогическому составу. Размер >0.01 мкм. Частицы имеют компактную форму, представляют собой тонкие чешуйки, толщина кот-ых в 10-50 раз меньше их большего размера. По форме: многоугольные, игольчатые.

15. Что понимается под структурой грунта? Какие виды структур грунта вы знаете?

Прочностные свойства зависят не только от прочности отдельных минеральных зёрен, сколько от структурных особенностей грунта. Они обуславливаются структурными связями между минеральными частицами и их агрегатами, а также силами молекулярного взаимодействия между поровой водой и твёрдыми частицами. Основными видами структурных связей в грунтах являются 1)водно-коллоидные(коагуляционные и конденсатные)- вязкопластичные, мягкие, обратимые и 2)кристаллизационные – хрупкие (жёсткие), необратимые; последние могут быть водостойкими и неводостойкими (размягчаемыми и растворимыми). Вводно-коллоидные связи обуславливаются электромолекулярными силами взаимодействия между плёночной водой и твёрдыми частицам Чем тоньше плёнки воды (меньше влажность), тем эти силы больше, и наоборот. Обратимость вводно-коллоидных связей заключается в том, что при увлажнении они ослабляются, а при повторном подсушивании опять возрастают. Ослабление вводно-коллоидных связей в некоторых случаях наблюдается и при нарушении природной структуры. Однако после оставления в покое такого грунта вводно-коллоидные связи в нём постепенно восстанавливаются. Кристаллизационные связи, образовавшиеся в результате отложения поликристаллических соединений в точках контактов минеральных частиц грунта, обладают достаточно высокой прочностью, но хрупкие и не восстанавливаются при разрушении.. Их прочность зависит от состава минералов цементирующего вещества. Связи, образуемые гипсом и кальцитом, существенно снижают свою прочность при увлажнении; связи же, например, из оксидов железа, кремния – водостойки.

16. Что понимается под текстурой грунта? Какие виды текстур вы знаете?

Текстурой грунтов называется их сложение, т.е. пространственное размещение и взаимное расположение частиц грунтов и их агрегатов, характеризующее неоднородность грунтовой толщи в пласте. Различают слоистую, слитную и сложную текстуру: 1) слоистая – наиболее распространённый вид сложения грунтов (морские, озёрные и другие отложения); 2)слитная (морские отложения, имеющие однородное сложение в различных точках массива; 3) сложная – порфировая, ячеистая, макропористая и др. (порфировой текстурой - моренные суглинки; ячеистая - вечномёрзлые грунты, имеющие вертикальные и горизонтальные полости, заполненные льдом, макропористая текстура - лёссовые грунты.

17. Вопрос: Текстурой грунтов называется…

Ответы: напластование разнородных грунтов на площадке сложение грунтов, зависящее от условий накопления осадка; соотношение основных компонентов в составе грунтов; пространственное размещение твердых частиц, воды и воздуха в грунтах.

18. Как можно подразделить структурные связи в грунтах?

Основными видами структурных связей в грунтах являются 1)водно-коллоидные(коагуляционные и конденсатные)- вязкопластичные, мягкие, обратимые и 2)кристаллизационные – хрупкие (жёсткие), необратимые; последние могут быть водостойкими и неводостойкими (размягчаемыми и растворимыми). Вводно-коллоидные связи обуславливаются электромолекулярными силами взаимодействия между плёночной водой и твёрдыми частицам Чем тоньше плёнки воды (меньше влажность), тем эти силы больше, и наоборот. Обратимость вводно-коллоидных связей заключается в том, что при увлажнении они ослабляются, а при повторном подсушивании опять возрастают. Ослабление вводно-коллоидных связей в некоторых случаях наблюдается и при нарушении природной структуры. Однако после оставления в покое такого грунта вводно-коллоидные связи в нём постепенно восстанавливаются. Кристаллизационные связи, образовавшиеся в результате отложения поликристаллических соединений в точках контактов минеральных частиц грунта, обладают достаточно высокой прочностью, но хрупкие и не восстанавливаются при разрушении.. Их прочность зависит от состава минералов цементирующего вещества. Связи, образуемые гипсом и кальцитом, существенно снижают свою прочность при увлажнении; связи же, например, из оксидов железа, кремния – водостойки.

19. В каком виде в грунтах встречается вода?

Ввиде пара, пленок, льда. Вода может находится в связанном состоянии, прочносвязанном, рыхлосвязанном, свободном.

20. Вопрос: Вода в грунте, молекулы которой не притягиваются к поверхности твердых частиц и которая обладает свойствами, присущими ей в открытых сосудах, называется …

Ответы: рыхлосвязанной;

агрессивной;

прочносвязанной;

свободной

21. Вопрос: Грунт, все поры которого заполнены водой, будет водонепроницаемым, если он содержит небольшое количество воды …

Ответы: прочносвязанной;

рыхлосвязанной;

свободной;

агрессивной

22. В каком виде встречаются газы в грунтах?

Пары и газы могут находиться в след. состоянии: замкнутом, располагаясь в пустотах, между твердыми минеральными частицами, окруженными пленками связанной воды; свободном, когда газы (воздух) соединяются с атмосферой; и растворенными в поровой воде.

23. Какова крупность крупнообломочных, песчаных, пылеватых и глинистых частиц?

Крупнообломочные грунты – крупнее 2мм более 50 % по массе в воздушно-сухом состоянии.

Песчаные: крупнее 2 мм более 25% по массе – гравелистые; крупнее 0,5мм более 50% - крупнозернистые; крупнее 0,25 мм более 50% - среднезернистые; крупнее 0,1 мм более 75% - мелкозернистые; крупнее 0,1 мм менее 75% - пылеватые.

Глинистые – минеральные частицы размером примерно от 0,01 мкм до нескольких микрометров.

24. Как подразделяются по крупности частицы грунта?

Крупнообломочные, песчаные (гравелистые, крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, пылеватые), глинистые.

25. Вопрос: Пылеватые частицы имеют размеры …

Ответы: > 0,05 мм;

< 0,005 мм;

> 0,1 мм;

0,005÷0,05 мм

26. Какую площадь поверхности имеют песчаные и глинистые частицы (на 1 г массы)?

Чем мельче частицы грунта, тем больше их удельная поверхность. Частицы глинистого минерала каолина имеют удельную поверхность 10 м² /г, а монтмориллонита 800 м² /г

27. Для каких целей нужны классификация грунтов и классификационные показатели?

Классификационные показатели грунтов применяются для отнесения грунтов к той или иной категории, чтобы предусмотреть в самых общих чертах поведение грунтов при возведении на них сооружений и выбрать нормативные давления на грунтовые основания( для назначения предварительных размеров фундаментов) , а в отдельных случаях и установить возможность применения в расчетах тех или иных теоретических решений механики грунтов. Классификационные показатели позволяют определить расчетные показатели механических свойств грунтов, используя нормативные данные.

28. Что такое гранулометрический состав грунта?

Это разделение грунта на фракции

29. Как классифицируются песчаные грунты по гранулометрическому составу?

а) гравелистые крупнее 2 мм более 25 % по массе .б) крупнозернистые крупнее 0,5 мм более 50 % по массе. в) среднезернистые крупнее 0,25 более 50 %. г) мелкозернистые крупнее 0,1 более 75 %. д) пылеватые (пески) крупнее 0,1 менее 75 %.За песчаные частицы принимают все частицы размером более 0,05 мм, а за пылеватые- от 0,05 до 0,005 мм.

30. Вопрос: Грунты, состоящие из отдельных минеральных частиц разного размера, слабосвязанных друг с другом, называются ...

Ответы: просадочными;

дисперсными;

скальными;

полускальными

31. Вопрос: При содержании глинистых частиц < 3% по массе грунт имеет наименование...

Ответы: глина;

песок;

супесь;

суглинок

32. Вопрос: Крупнообломочные грунты содержат частиц крупнее …

Ответы: 2 мм более 25% по массе; 20 мм более 75% по массе; 2 мм более 50% по массе; 20 мм более 25% по массе

33. Вопрос: Пески, содержащие > 25% (по массе) частиц с размерами зерен > 2 мм, называются …

Ответы: крупными;

мелкими;

гравелистыми;

пылеватыми

34. Вопрос: Пески средней крупности содержат > 50% частиц с размерами зерен …

Ответы: > 2 мм;

> 0,5 мм;

> 0,25мм;

> 0,1 мм

35. Назовите методы гранулометрического анализа?

1- ситовой анализ. 2- седиментационный, основан на разделении фракций в искусственно приготовленных суспенсиях 3- центрифугирование ( вследствии разной скорости осаждения частиц разной крупности.

36. Что такое связная вода?

При соприкосновении твердой минеральной частицы с водой возникают электромолекулярные силы взаимодействия, которые притягивают диполи воды к поверхности минеральных частиц с огромной силой, и чем больше поверхность частиц, тем больше количество молекул воды будет находиться в связном состоянии.

37. Что такое гидратная оболочка частицы?

Вода, адсорбированная на поверхности твердых частиц, называется связанной ( она связана с твердыми частицами). Эта вода создает гидратные пленки вокруг твердых частиц и ее называют пленочной.