Тема 3. Механічні властивості ґрунтів.

Особливості поведінки ґрунтів під навантаженням. Закономірності механіки ґрунтів.

Стисливість ґрунтів, як процес їх ущільнення; основні схеми роботи ґрунту під навантаженням. Методи лабораторного визначення характеристик стисливості ґрунтів. Методи визначення характеристик стисливості ґрунтів в польових умовах. Непрямі методи визначення стисливості ґрунтів. Причини розбіжності у визначеннях модуля деформації за даними лабораторних і польових іспитів ґрунтів.

Водопроникливість ґрунтів. Фільтрація води в піщаних і глинистих ґрунтах. Ефективні і нейтральні тиски у водонасиченому ґрунті. Капілярний і гідродинамічний тиск.

Тертя в ґрунтах. Поняття про граничний опір ґрунтів при зсуві. Залежність між тиском і опором ґрунту зрушенню. Закон Кулона і його математична інтерпретація для незв'язних і зв'язних ґрунтів. Кругові діаграми граничних напружень при зрушенні. Методи досліджень ґрунтів на зрушення.

Визначення механічних властивостей структурно-нестійких просадних ґрунтів.

Нормативні і розрахункові характеристики ґрунтів і їхнє використання в розрахунках основ.

Взаємозв'язок показників фізичних властивостей ґрунтів з їхніми механічними характеристиками. Встановлення нормативних значень міцності і деформаційних характеристик ґрунтів по показниках фізичного стану ґрунтів.

Контрольні запитання

1. Основні закономірності механіки ґрунтів.

2. Стисливість ґрунтів. Фізичне уявлення. Дати визначення основним деформаційним характеристикам ґрунтів (модуль деформації, коефіцієнт бічного розширення ґрунту (коефіцієнт Пуассона), коефіцієнт стисливості, коефіцієнт відносної стисливості).

3. Компресійна залежність. Залежність між тиском, коефіцієнтом пористості та вологістю ґрунту. Поняття про структурну міцність ґрунту.

4. Закон компресійного ущільнення ґрунту. Крива компресії.

5. Загальний випадок компресійної залежності. Коефіцієнт бічного тиску.

6. Визначення модуля деформації ґрунту по результатам компресійних випробувань в одометрі.

7. Визначення модуля деформації ґрунту при обмеженому бічному розширенні в стабілометрі.

8. Визначення деформаційних властивостей ґрунтів в польових умовах. Штамподосліди.

9. Визначення деформаційних властивостей ґрунтів радіальними пресіометрами.

10. Визначення деформаційних властивостей ґрунтів лопатевими пресіометрами.

11. Визначення деформаційних властивостей ґрунтів зондуванням.

12. Геофізичні методи визначення стисливості ґрунтів (зондування, пенетраця, гаммакаротаж, електрокаротаж).

13. Основні причини розбіжності модуля деформації при визначенні в польових та лабораторних умовах.

14. Фізичне уявлення про водопроникливість ґрунтів.

15. Закон ламінарної фільтрації Дарсі.

16. Визначення коефіцієнта фільтрації в лабораторних умовах.

17. Поняття про початковий градієнт напору. Навести графік залежності швидкості фільтрації від початкового градієнту напору.

18. Дати визначення поняттям: водопроникливість, напір, коефіцієнт фільтрації, градієнт напору, початковий градієнт напору, швидкість фільтрації, водоупор. Що таке турбулентний та ламінарний рух води в ґрунті?

19. Поняття про ефективний і нейтральний тиск в водонасиченому ґрунті. Модель Терцагі – Герсеванова.

20. Поняття про капілярний і гідродинамічний тиск. Зважуюча дія води (закон Архімеда). Механічна та хімічна суфозія.

21. Граничний опір ґрунтів зрушенню. Поняття про коефіцієнт критичної пористості.

22. Опір незв’язних ґрунтів зрушенню. Закон Кулона для незв’язних ґрунтів. Поняття про тиск зв’язності.

23. Опір зв’язних ґрунтів зсуву. Закон Кулона для зв’язних ґрунтів.

24. Графічна інтерпретація теорії Кулона-Мора. Кругові діаграми граничних напружень. Різні випадки діаграм граничних напружень при зсуві (для зв’язних та сипучих ґрунтів).

25. Визначення показників міцності ґрунтів в приладі одноплощинного зсуву.

26. Визначення показників міцності ґрунтів в стабілометрі.

27. Визначення показників міцності ґрунтів в польових умовах випробуванням в обоймі (кільці). Консолідований та неконсолідований зріз.

28. Визначення показників міцності ґрунтів в польових умовах методом випирання призми породи та обваленням ціликів породи.

29. Визначення показників міцності ґрунтів в польових умовах випробуванням на зріз цілика ґрунту. Методи обертального, кільцевого та поступального зрізу.

30. Визначення показників міцності ґрунтів статичним та динамічним зондуванням.

31. Поняття про нормативні та розрахункові характеристики ґрунтів.

32. Встановлення по нормативним документам міцністьних та деформаційних характеристик ґрунтів в залежності від показників їх фізичного стану.