Состав грунтов? Характеристика основных составляющих грунтов? Механические грунтовые модели?
Грунт - пористый материал, его поры полностью или частично заполнены водой.
Твердые частицы – скелет грунта. В дисперсных грунтах составляет 50-70%, в скальных 97-98%.
Связи между частицами скальных и полускальных грунтов кристаллизационные (химические, внутримолекулярные). Они прочные, но хрупкие и не способны восстанавливаться после разрушения.
В дисперсных грунтах (песок, гравий) – связи вообще отсутствуют. Взаимному перемещению частиц препятствует силы трения и сцепления.
В дисперсных связных грунтах (глины, суглинки) – связи водно-коллоидные, физико-химические, межмолекулярные.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГРУНТОВ
Общие физические и химические свойства грунтов позволили разделить их на две разновидности: скальные и нескальные.
Скальный грунт обладает большой прочностью (отличное сопротивление различным механическим воздействиям обуславливает характеристика прочности скальных грунтов, достигающей 120 МПа), и залегает в виде монолита или трещиноватого массива. Высокая прочность, которой отличается любой скальный грунт, позволяет вести его добычу лишь рыхлением (при помощи взрывов или механических воздействий). Эта операция приводит к тому, что грунт увеличивается в объеме – на итоговое состояние влияют коэффициенты
первоначального разрыхления (Кр) и остаточного разрыхления (Кр.о).
Кр высчитывается как отношение общего объема разрыхленного грунта к первоначальному объему, а Кр.о определяет, насколько увеличился скальный грунт в объеме после уплотнения.
К нескальным грунтам относят, главным образом, крупнообломочные (основными составляющими которых являются валуны, галька и гравий), а также песчаные и глинистые, в составе которых преобладают супеси, суглинки и глина. Обычно разработке подвергаются именно эти грунты.
Прежде, чем купить грунт в Екатеринбурге, необходимо изучить его температурные характеристики: например, грунт, содержащий лед, называют мерзлым. Различают также многолетнемерзлые (в которых лед образовался 3 и более года назад) грунты. На сложность разработки также влияет вид мерзлого грунта: различают твердомерзлые грунты (они обладают большой прочностью и разрабатываются способом механического разрушения), пластинчатомерзлые (их оттаивают, так как подобные грунты не выдерживают нагрузку) и пластичномерзлые (самые непрочные, разрабатываемые методом защиты от замерзания).
В зависимости от плотности грунта выбирается способ его разработки и транспортировки. Например, песчаные и глинистые грунты, которые разрабатывают с использованием скреперов, грейдеров и бульдозеров, этот показатель равен 1,5-2 т/м2, а скальный грунт с плотностью от 2,5 т\м2 разрабатывается, как правило, экскаваторами. Цена на грунт в Екатеринбурге целиком зависит от используемого метода его добычи и сложности работ.
Для
определения напряжений и деформаций
грунта путем расчета вместо самого
грунта рассматривается его расчетная
механическая модель, которая должна
отражать основные механические свойства
грунта, но свободна от второстепенных
деталей, не играющих существенной роли
для поставленной цели. Разнообразие
грунтов и их свойств, связанное с
условиями их формирования и существования,
породили несколько расчетных моделей
- модель сплошной среды (упругой или
неупругой), модель зернистой среды,
модель местнодеформируемой поверхности
(модель Фусса - Винклера) и различные
комбинированные модели. При расчете
оснований и подземных сооружений в
большинстве случаев используется модель
Фусса - Винклера или модель упругого
однородного изотропного полупространства,
приводящие в большинстве случаев к
наиболее сильно отличающимся друг от
друга результатам. В первом случае в
качестве расчетной характеристики
грунта используется коэффициент упругого
отпора K (коэффициент постели), во
втором случае - модуль деформации Eo и
коэффициент Пуассона μo. Расчетную
величину коэффициента упругого отпора
K скального грунта в первом приближении
можно принимать в зависимости от величины
коэффициента крепости f по формуле: где
α - коэффициент, учитывающий степень
трещиноватости скального грунта,
принимаемый равным 0,8, 1 и 1,2 для грунтов
соответственно значительной, средней
и малой трещиноватости. Ориентировочные
значения K и Eo для различных грунтов
приведены в табл. 1.
Для насыпных грунтов расчетные значения модулей деформации и коэффициента постели должны быть снижены в 2-3 раза и более. Для грунтов, лежащих на значительных глубинах и испытывающих большие давления от веса вышележащей толщи, значения Eo и μo могут быть более высокими, чем приведенные в табл. 2