21. Ускоренная консолидация слабых водонасыщенных грунтов.

Процесс постепенной передачи внешнего давления с грунтовой воды на скелет с постепенным уплотнением грунта называется консолидацией.

Ускоренная консолидация возникает за счет дренирования грунта.

Одним из наиболее известных методов ускорения уплотнения слабого грунта является вертикальное дренирование слабой толщи путем образования под подошвой сооружения вертикальных дренажных скважин для выхода воды, отжимаемой из основания под массой насыпи.

22. Сопротивление грунтов сдвигу; консолидированный и неконсолидированный сдвиг.

Диаграмма сдвига грунта:

1—полностью неконсолидированного (быстрого)

2—частично консолидированного

3—полностью консолидированного

Сопротивление грунтов сдвигу определяет их прочность и устойчивость в основаниях сооружений и откосах, а также давления на ограждения котлованов. Сопротивление сдвигу по-разному проявляется в песчаных и глинистых грунтах и зависит от характера контактов между частицами, слагающими грунт. При испытаниях водонасыщенных грунтов в приборах прямого среза без отвода воды из зоны сдвига осуществляется неконсолидированный сдвиг. Он характеризуется отсутствием непосредственных контактов между грунтовыми частицами, связь между которыми определяется через пленки связной воды. Силы внутреннего трения при таком сдвиге могут не появляться, т.е. коэф внутреннего трения равен удельному сцеплению: τ=с.

τ=(p_z-p_w+p_дил-p_конт)tgφ+C з Кулона сопротивление связных грунтов сдвигу есть функция первой степени нормального напряжения. φ-угол внутреннего трения

Дилатанция (контракция)– разворот частиц в зоне сдвига и создание распора.

23. Коэффициент бокового давления и поперечного расширения.

Коэффициент бокового давления и расширения, а также модуль деформации зависят от вида грунта, от плотности его сложения и влажности (консистенции) глинистого грунта. Коэффициент бокового давления у воды =1, у глинистого грунта текучей консистенции – стремится к 1.

Коэф бокового давления покоя ξ грунта определяется из отношения бокового давления σ2 = σ3 к нормальному давлению σ1: ξ = σ2/σ1.

Коэф поперечн расширения μ определяется из отношения приращения относ поперечной деформации к приращению относит верт деформации при постоянной нормальной нагрузке σz: μ = lr/lz.

Коэф поперечного расширения (или коэф Пуассона) и бокового давления связаны между собой зависимостями: ξ = μ/(1 - μ); μ = ξ/(1 + ξ).

24. Взаимосвязь между механическими и физическими характеристиками грунтов.

Механические характеристики грунтов в большинстве случаев находятся через физические, полученные лабораторным путем.

Определение мех. характеристик Е₀, φ и с в ряде случаев затруднено. Т.к. они имеют корреляционную связь с некоторыми хар-ками физ. состояния грунтов, то иногда ограничиваются определением показателей физического состояния, а затем по таблицам СНиП определяют необходимые Е₀, φ и с для каждого однородного слоя грунта.

Составляют также региональные таблицы значений Е₀, φ и с для грунтов данного региона. Чаще всего для песков в зависимости от гранулометрического состава и коэффициента пористости грунта (е), а для пылевато-глинистых – в зависимости от основного наименования грунта, показателя текучести (I_l) и коэф. пористости.