22. Основные механические свойства нескальных грунтов. Пределы изменения свойств для песчаных и глинистых грунтов.

Количество и характер механических свойств нескальных грунтов, исследуемых в механике грунтов, целиком и полностью определяются запросами строительства, а точнее, существующими методами расчета и проектирования оснований сооружений.

При описании процессов бурения инженерно-геологических скважин показатели механических свойств грунтов используются при разработке методики и техники отбора образцов грунтов из скважин, оценке устойчивости стенок скважин, обосновании испот1ьзования буровых скважин для проведения в них полевых исследований грунтов, частично при исследовании процесса разрушения грунтов и внедрения в них породоразрушающих инструментов и т. д.

Прочностные характеристики грунта определяются как в лабораториях (на сдвиговьх приборах и в стабилометрах), так и в полевых условиях (в частности, с помощью лопастных установок). К числу важнейших прочностных характеристик грунта относят угол внутреннего трения ф (или коэффициент внутреннего трения f) и коэффициент сцепления, или просто сцепление, обозначаемое буквой С.

В настоящее время в механике грунтов основным является принцип линейной деформируемости грунтов. На нем базируются почти все инженерные расчеты напряжений и деформаций естественных грунтовых оснований. При проведении инженерно-геологических исследований определяют общий модуль деформации грунтов Е0 в лаборатории (компрессионные испытания) и в полевых условиях (с помощью постановки штамповых опытов в шурфах и скважинах, прессометрических исследований в скважинах и на основе результатов динамического и ударно-вибрационного зондирования грунтов). Характерная особенность любого грунтового массива-его неоднородность, что приводит к существенному различию в значениях механических свойств в образцах, взятых даже в непосредственной близости друг от друга.

23. Механические свойства скальных грунтов. Пределы изменения свойств для скальных грунтов.

Эффективность бурения скважин в скальных и полускальных грунтах зависит от механических свойств пород. Основные механические свойства, влияющие на разрушение,- упругие свойства, временное сопротивление сжатию, твердость, абразивность, пластичность, хрупкость, трещиноватость и др. Упругость одно из основных механических свойств горных пород. Она характеризует способность сплошных сред сопротивляться изменению их объема и формы (твердые тела) или только объема (жидкость, газы) под воздействием напряжений. Для абсолютно упругих сред тела восстанавливают свои первоначальные объем и форму после прекращения действия сил, вызывающих их деформацию.

24. Модуль упругости первого рода (модуль Юнга), формула.

Модуль Юнга (модуль упругости) — физическая величина, характеризующая свойства материала сопротивляться растяжению/сжатию при упругой деформации.

где:

• E — модуль упругости,

• F — сила,

• S — площадь поверхности, по которой распределено действие силы,

• l — длина деформируемого стержня,

• x — модуль изменения длины стержня в результате упругой деформации (измеренного в тех же единицах, что и длина l).