17. Испытания грунтов полевой пробной нагрузкой в полевых условиях штампами.
Полевые испытания пробной статической нагрузкой используются для определения как деформационных, так и прочностных характеристик в тех случаях, когда оказывается трудно или даже невозможно отобрать образцы грунта без нарушения их природного состояния. Кроме того, полевые испытания являются основным методом исследования трещиноватых скальных грунтов.
Используют специальную установку, представляющую собой жесткий штамп 1, соединенный с плаформой 2, к которой прикладывается ступенчато возрастающая внешняя нагрузка 3. Диаметр штампа выбирают в зависимости от свойств грунта, для песчаного больше, для глинистого меньше.
По результатам испытаний строят график зависимости осадки от нагрузки. В начале она считается линейной и модуль деформации определяется по формуле:
E=ωd(1-υ2)Δp/Δs
ω- коэф., для кругл. штампов =1;
d – диаметр штампа; υ – коэф. попер. деф.; Δp и Δs приращения давл и осадки
18. Закон ламинарной фильтрации. Коэффициент фильтрации.
Фильтрацией называется передвижение гравитационной воды (свободной и капиллярной) через пористую среду – грунт – под влияниием разности напоров. В грунте при этом возникают фильтрационные напряжения.
Дарси установил, что объем воды, профильтровавшейся через заполненную песком трубку, пропорционален площади поперечного сечения, потерям напора и продолжительности фильтрации:
Q=k∙J∙A∙t,
где Q – расход воды, k – коэффициент фильтрации (м/c), J – гидравлический градиент, представляющий потери напора, А – площадь поперечного сечения, t – продолжительность фильтрации.
Коэффициент фильтрации – это скорость фильтрации при гидравлическом градиенте равном 1. Он считается постоянным для данного вида грунта.
19. Фильтрационные св-ва грунтов, особенности фильтрации воды в песчаных и глин грунтах.
Песчаные грунты сильно подвержены разжижению, особенно пылеватые. Это происходит за счет переукладки зерен, взвешенных в воде. Разжижение бывает поверхностным и внутренним. Следовательно, рыхлые водонасыщенные песчаные основания, земляные сооружения, подверженные действию фильтрационного потока, необходимо уплотнять до состояния средней плотности, а по возможности – до плотного состояния.
В некоторых плотных глинах фильтрация воды начинается после того, как в процесс включится часть пленочной воды. В связи с этим нижний предел применимости закона Дарси определяется начальным градиентом Jнач. На рисунке второй график соответствует глинам, первый – пескам. В глинистых грунтах фильтрационный выпор сопровождается отрывом части грунта от его массива.
20. Гидродинамическое давление воды. Примеры отрицательного и положит его воздействия.
Путь, по которому движутся элементарные объемы воды через грунт, называют линией тока. Если линии тока не линейны или не параллельны друг другу, то наблюдается пространственный (объемный) поток. Движущаяся вода оказывает определенное влияние на грунтовый скелет, а тот в свою очередь замедляет фильтрацию воды. Силы, действующие на скелет, оказывают существенное влияние на разрыхление и уплотнение грунтов, устойчивость оснований и откосов. В глинистых грунтах фильтрационный выпор сопровождается отрывом части грунта от его массива.
Вода может выносить из основания глинистые и пылеватые частицы – механическая суффозия. Способствует набуханию грунта.
Устраивают вертикальные дрены, понижают уровень грунтовых вод, используют шпунтовые ограждения.