21.Определение фильтрационных характеристик грунта полевыми методами.

Характеристикой степени водопроницаемости грунта является коэффициент фильтрации, представляющий собой скорость фильтрации при градиенте напора, равном единице. Скорость фильтрации воды в грунтах v характеризуется законом Дарси:v = kΔH/l = kI где k — коэффициент фильтрации; I — градиент напора при разности напоров ΔН и длине пути фильтрации l.За скорость фильтрации принимается расход воды в единицу времени, отнесенный к площади поперечного сечения образца грунта.Основными методами исследований являются опытные откачки, наливы и нагнетания.Опытные откачки из скважин применяются для определения коэффициента фильтрации и дебита водоносных давлений вычисляются коэффициент уплотняемости α и модуль деформации Е:

Рис. I-6. Компрессионная кривая-график изменения коэфициента пористости грунта с изменением уплотняющего давления.Значения модулей деформации по данным лабораторных испытаний получаются заниженными по сравнению с данными полевых испытаний грунтов штампами. Для корректирования результатов компрессии вводятся поправочные коэффициенты

22. Сопротивление грунтов сдвигу; консолидированный и неконсолидированный сдвиг.

Д иаграмма 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. Испытание водонасыщенных грунтов в приборах прямого среза без стабилизации деформаций указывают на существенное снижение сопротивления сдвигу нестабилизированных грунтов по сравнению со стабилизированными. При испытаниях (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 и график сопротивления сдвигу будет представлен прямой, параллельной горизонтальной оси, т.е. коэффициент внутреннего трения равен удельному сцеплению: τ=с.

По мере консолидации грунта угол внутреннего трения уменьшается. Однако от влажности он изменяется, как правило, в небольших пределах. В большой зависимости от влажности находится удельное сцепление. Это связано с толщиной пленок молекулярно связной воды.

τ=σtgφ+C закон Кулона (гл) сопротивление связных грунтов сдвигу есть функция первой степени нормального напряжения

τ=σtgφ закон Кулона (песок)

φ-угол внутреннего трения

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

24. Фазы напряженно-деформированного состояния грунтов.

С уществуют 3 фазы напряженно-деформированного состояния:

1. Фаза уплотнения. В строительном отношении такое состояние грунта будет полезным, так как грунт в этой фазе приобретает более плотную структуру и будет давать меньшие осадки. Работает закон Гука (деформ от давл).

2. Фаза сдвигов. Переходная в пластическое или прогрессирующее в течение, выпирание, просадку или подобные недопустимые деформации основания. (деф-ции-напряжения нелинейны)

3. Фаза выпора. Потеря устойчивости.

Зависимость между давлением и деформациями представлена на рисунке. Области (зоны) локального разрушения грунта развиваются в ширину и в глубину основания, при этом под подошвой фундамента формируется уплотненное ядро в виде клина. В определенный момент времени краевые области разрушения грунта основания смыкаются на глубине и в результате расклинивающего действия уплотненного ядра устанавливается такое состояние, при котором малейшее увеличение нагрузки приводит к потере несущей способности.