- •1. Предмет механики грунтов. Основные задачи дисциплины.
- •2. Грунт как дисперсно-фазовое образование. Фазовый состав грунта, свойства фаз грунта.
- •3. Гранулометрический состав грунта. Методы определения гранулометрического состава различных грунтов. Классификация грунтов по этому показателю.
- •4. Плотность частиц грунта. Факторы, определяющие величину этого показателя. Метод определения.
- •5. Плотность грунта. Методы определения, факторы, влияющие на величину этого показателя.
- •6. Понятие об оптимальной плотности и оптимальной влажности.
- •7. Коэффициент пористости и степень влажности грунта и классификация грунтов
- •8. Влажность грунта. Метод определения.
- •17. Метод лабораторных компрессионных испытаний и виды представлений результатов этих испытаний.
- •18. Деформирование структурно-неустойчивых грунтов. Меры борьбы с просадочностью.
- •19. Методика оценки сопротивления грунта сдвигу в одноплоскостном приборе. Типы приборов.
- •Обработка результатов
- •20. Сопротивление сдвигу песчаных грунтов. Факторы, влияющие на «φ» и «с» таких грунтов.
- •21. Фазы работы грунтов основания и их характеристика.
- •22. Бытовое (природное) давление грунта. Построение эпюры бытового давления.
- •23. Осадки сооружений. Факторы, влияющие на величину осадки.
- •Вопрос 24.
- •Вопрос 25-26
- •25Подпорные стенки. Определение активного давления грунта на подпорную стенку при различных сочетаниях «φ» и «с».
- •26. Подпорные стенки. Определение пассивного давления грунта на подпорную стенку при различных сочетаниях «φ» и «с».
- •Несвязный грунт
- •Связный грунт
- •Пассивное давление грунта
- •Вопрос 27. Напряженно-деформированное состояние (ндс) массивов грунта. Однородное изотропное полупространство.
- •28. . Напряженно-деформированное состояние (ндс) массивов грунта. Действие сосредоточенной силы на полуплоскость.
- •29.Напряженно-деформированное состояние (ндс) массивов грунта. Действие равномерно распределенной нагрузки на полуплоскость.
- •30. Напряженно-деформированное состояние массивов грунта. Действие нагрузки на двухслойное основание.
- •I слой – e11; II слой –e22
- •31. Напряженно-деформированное состояние (ндс) водонасыщенных массивов грунта. Уравнение одномерной консолидации. Расчетные схемы одномерных задач консолидации.
- •32. Предельное напряженное состояние массивов грунта. Критические нагрузки на основания сооружений
- •33. Предельное напряженное состояние массивов грунта. Основные положения теории предельного равновесия.
21. Фазы работы грунтов основания и их характеристика.
Фаза упругих деформаций характеризуется уровнем напряжений в скелете грунта, не превышающим прочность структурных связей между минеральными частицами. Деформации грунта в этой фазе обратимы и пренебрежимо малы, т.к. обусловлены сжимаемостью минеральных частиц. Уровень напряжений, соответствующий концу этой фазы, называется структурной прочностью грунта рстр. и обычно не превышает 5–10 % допустимых на грунт давлений.
Фаза уплотнения соответствует уровням напряжений в грунте, в диапазоне которых процесс его деформирования удовлетворительно подчиняется закону уплотнения. Линейная зависимость между деформациями и напряжениями в этой фазе не является обратимой.
Фаза сдвигов характеризует начало образования в грунте зон предельного равновесия. Зоной предельного равновесия в грунте называют геометрическое место точек, в которых не удовлетворяются условия прочности.
Первоначально эти зоны образуются по краям штампа, где имеет место концентрация напряжений. Разрушение грунта сопровождается большими сдвиговыми деформациями. Уплотнение грунта в этой фазе практически не происходит. Давление на грунт, соответствующее началу фазы сдвигов, называют начальным критическим давлением – нач.ркр.
Фаза выпора является следствием развития фазы сдвигов в области грунтового массива, являющегося основанием штампа, с образованием поверхностей скольжения, отделяющих основание штампа от нижележащего грунтового массива. В результате этого осадки штампа происходят без увеличения нагрузки за счет перемещения грунта основания из-под штампа по плоскостям скольжения с выходом на поверхность грунтового массива. При
этом вокруг штампа происходит поднятие (выпор) грунта.
Непосредственно под штампом в фазе выпора образуется коническая переуплотненная зона, называемая ядром жесткости.
Давление, при котором наступает фаза выпора, называется предельным критическим давлением – пред.ркр.
В соответствии с охарактеризованными выше фазами напряженно-деформированного состояния грунта применяются следующие его расчетные модели:
Дилатирующей средой является среда, в которой проявляются процессы дилатансии. Дилатансия это изменение объема материала, вызванное деформациями сдвига.
22. Бытовое (природное) давление грунта. Построение эпюры бытового давления.
Бытовое (природное) давление грунта - это напряжение в грунте от собственного веса.
Сначала слева от оси фундамента строится эпюра szgi (кПа) от собственного веса грунта (бытового давления) на уровне подошвы фундамента (szg0),затем на границе каждого слоя, на границе УГВ- нарастающим итогом: (szgi =szgо + Syi*hi), где yi -удельный вес каждого слоя грунта выше УГВ или водонепроницаемого грунта (ниже уровня грунтовых вод или в водоеме с учетом взвешенного состояния водопроницаемых грунтов подставляется yicв- удельный вec грунта во взвешенном состоянии), hi - мощность каждого слоя (от его кровли до подошвы). Эпюра szgi строится до глубины не менее 10 м от подошвы фундамента, а ниже подошвы предпоследнего слоя (если глубина менее 10 м) через 2 м выделяются подслои последнего слоя с расчетом значений бытового давления в подошве каждого (все значения szgi и szgo проставляются над соответствующей границей слоя).
На уровне кровли водонепроницаемого грунта (IL<0,25 д.е. -для суглинков, IL<0,5 д.е. -для глин) два значения szg (над границей -szgi+1 = szgi + усвi+1*hi+1; под ней - с учетом дополнительного давления столба воды s'zgi+1 = szgi+1+yw*hw (yw=10 кН/м3-удельный вес воды, hw м - расстояние от УГВ или уровня меженных вод до кровли водонепроницаемых глинистых грунтов), т. е. скачок эпюры влево (плюс) на величину yw*hw. И далее к полученному значению s'zg добавляется давление водоупорного слоя на величину уi*hi, где yi - удельный вес водонепроницаемого фунта, a hi - мощность его слоя (если он промежуточный) или подслоя по 2м (если слой самый нижний в разрезе). На уровне подошвы водонепроницаемого грунта и кровли последующего водопроницаемого слоя тоже два значения szg (над границей слоев с учетом давления выше лежащего водонепроницаемого слоя, под ней скачок эпюры вправо (минус) на величину yw*hi, где hi - мощность выше лежащего водонепроницаемого слоя).
Примечание: Против каждого слоя (подслоя) грунта справа от колонки скважины проставляются значения удельного веса yi (для грунтов, расположенных выше УГВ или водонепроницаемые или значения удельного веса грунта во взвешенном состоянии уcвi(для грунтов водопроницаемых). Затем справа от оси фундамента строится эпюра 0, 2*szgi в том же масштабе.
Для построения эпюры дополнительного (к природному) вертикального давления szpi (кПа) толща грунтов ниже подошвы фундамента (условная нулевая отметка - 0, 0м) разбивается на элементарные слои толщиной hi = 0,4b (но не более 2,0м), границы которых должны обязательно совпадать с границами слоев грунтов геологического разреза и границей УГВ (только для вариантов на суходоле). Эпюра szpi строится справа от оси фундамента, начиная с отметки 0, 0м - szр0 (подошва фундамента), а затем с учетом коэффициента ai вычисляются все значения szpi=ai*szpo. szpo = P- szgo, где Р = N11 /A - среднее давление на грунт от нормальных постоянных нагрузок (кПа), N11= (Ро + Рп +Рф + Рг + Рв), кН.