Министерство образования и науки РФ
Тверской Государственный Технический Университет
Кафедра « Торфяные машины и оборудования »
О.В. Шамбер.
Механика торфа и торфяной залежи
Конспект лекций.
Тверь 2013
Краткое содержание
1. Введение 3
2. Свойства торфа и торфяных залежей 4
3. Основные закономерности механики грунтов 11
4.Распределение напряжений внутри массива грунта 25
5. Лабораторные методы определения механических свойств торфа 39
6. Полевые методы испытаний торфяной залежи 46
7. Деформационные свойства торфяных залежей 57
8. Предельно-напряженное состояние торфяной залежи 64
9. Устойчивость откосов каналов и выпор торфа 68
10. Изменение физических свойств грунтов при промерзании 73
11. Приложения 80
12. Литература 81
13 Оглавление 82
Введение
Торф - рыхлая горная порода, относящаяся к природным грунтам.
Механика торфа и торфяной залежи (т/з ) - одна из частей общей механики грунтов.
Механика грунтов – это механика природных дисперсных ( мелко раздробленных ) тел, куда входят: механика массивных горных пород ( трещиновато – скальных );механика рыхлых горных пород ( природных грунтов );механика органо-минеральных масс ( торфов, заторфованных почв, сапропелей, морских илов , и др.).
Грунт – это рыхлая горная порода – результат выветривания каменной оболочки земли ( литосферы ). Бывают несвязные (рыхлые ) и связные грунты. Несвязные грунты – это те, в которых связи между частицами во много раз слабее прочности самих частиц. Характерная особенность грунта – его раздробленность.
Почва - верхний слой грунта, изменённый действием климата, воды, газов, растительных и животных организмов и обогащённой гумусом.
Торфяные залежи и торф относятся к слабым грунтам, т.к. обладают низкими показателями механических свойств ( в основном - прочности )
Слабым грунтам присущи: избыточная увлажнённость, высокая сжимаемость, низкая несущая способность.
Слабые грунты обладают повышенной влагоёмкостью. В них отсутствуют прочные связи между частицами из-за больших расстояний между ними. Промежутки между частицами заполнены водой. Они имеют сильно развитую внутреннюю поверхность вследствие высокой пористости.
Слабые грунты можно использовать в инженерных целях только после проведения специальных мероприятий по их укреплению (обезвоживанию и уплотнению).
Мероприятия по снижению уровня грунтовых вод и уплотнению верхнего слоя позволяют увеличить несущую способность слабых грунтов в 3-5 раз. Это даёт возможность использовать их для строительства определённых сооружений, для проезда технологического оборудования, прокладки коммуникаций, возведения гидромеханических сооружений и др.
Важнейшей особенностью слабых грунтов является большая продолжительность процесса осадки при нагружении. Это объясняется тем, что после приложения нагрузки и начального уплотнения , в нём резко снижается водопроницаемость ( на несколько порядков ). Это существенно снижает скорость деформации грунта.
В России площадь только
крупных торфяных месторождений составляет
примерно 648 тыс. 
. В условиях торфяных месторождений
работают: горнодобывающая промышленность,
сельское хозяйство, мелиоративное
строительство, прокладывают транспортные
коммуникации ( дороги, трубопроводы ),
строят ЛЭП, возводят гражданские и
промышленные сооружения.
Первым серьёзным исследователем по механики грунтов и строительству фундаментов считают- Ш.Кулона (Франция 1773 г.) Следующий важный труд о распределении напряжений в упругой почве от сосредоточенной силы принадлежит- Ж.Буссинеску ( Франция 1885 г.); и т. д.
У нас вопросами механики грунтов занимались: .Минаев П.А (1915 Расчёт напряжений в рыхлых грунтах);.Пузырёвский Н.П (1923 «Общая теория напряжённости землистых грунтов и теория движения грунтовых вод»);.Иванов Н.Н и др. (1929 «Механика грунтов»);.Герсеванов Н.М (1931 «Основы динамики грунтовой массы»);Цитович Н.А (1934) «Механика грунтов» 1 курс лекций; и др.
Механику торфа и торфяных залежей изучали: Корчунов С.С с учениками (Изучение физико-механических и др. свойств торфа);..Амарян Л.С с учениками (Прочность и деформируемость торфяных грунтов;.Миронов В.А с учениками ( Закономерности деформирования мёрзлых торфяных грунтов); и др.
В настоящем курсе рассматриваются свойства торфа и торфяных залежей. Процессы, связанные с нагружением или силовым воздействием на торфяную залежь. Вопросы сжимаемости, несущей способности, деформации, устойчивости. Способы изучения и результаты исследований торфа и торфяных залежей. Вопросы взаимодействия машин с торфяной залежью, включая некоторые сопутствующие процессы. Вопросы промерзания. Наряду с вопросами механики торфа в курсе будут рассмотрены основные закономерности общей механики грунтов.