9. Максимальная плотность грунта?

Максимальная плотность (стандартная плотность) - наибольшая плотность сухого грунта, которая достигается при испытании грунта методом стандартного уплотнения.

10. Механические свойства грунтов? Компрессионная зависимость?

Механическими называют свойства, которые оказывают решающее влияние на деформацию и прочность грунта под нагрузкой.

Механические свойства грунтов зависят от их состава (гранулометрического и минерального), состояния (прочности, влажности) и характера структурных связей (водно-коллоидных и кристаллизационных).

Для оценки сжимаемости грунта строят график зависимости коэффициента порис- тости от вертикального давления, получают так называемую компрессионную кривую . Компрессионная зависимость состоит из двух ветвей: кривой уплотнения и кривой набухания. Кривая набухания получается при разгрузке первоначально сжатого образца. В этом случае будет происходить увеличение объема и порис- тости образца. Увеличение объема грунта при снятии нагрузки характеризует упругие деформации, а разность между первоначальным объемом и объемом образца после разгрузки – остаточные деформации. Во многих случаях в преде- лах небольших изменений давлений компрессионная кривая сравнительно близка к секущей прямой (хорде) АВ. Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс характеризует сжимаемость грунта и называется коэффициентом сжимаемости.

11. Структурная прочность грунта?

Важной характеристикой является структурная прочность грунтов и устойчивость структурных связей под влиянием внешних воздействий.

Для оценки строительных свойств грунтов весьма важным является определение их текстуры (сложения). Под текстурой подразумевается пространственное размещение и взаимное расположение частиц грунтов и агрегатов, характеризующих неоднородность толщи в пласте. Существуют следующие виды текстуры грунтов: 1) слоистая (тонко- и глубокослоистые, ленточные, косослойные, сланцевые и пр.); 2) слитная (массивная и скрыто-слоистая); 3) сыпучая - для несвязных грунтов.

Для оценки строительных свойств грунтов используются характеристики физико-технических свойств, которые подразделяются на две группы: основные характеристики физических свойств, определяемые на основе лабораторных исследований; расчетные - характеристики физических свойств, определяемые расчетом.

В лабораторных условиях определяется удельный вес грунтов, удельный вес частиц грунта и влажность. Удельный вес представляет собой вес единицы объема грунта в естественном состоянии. Если обозначить через V-объем, твердых частиц, V2 - объем пор, qx - вес твердых частиц, d2 - вес воды в порах грунта (вес воздуха не учитывается), то удельный вес грунта как отношение веса грунта (включая вес воды) к занимаемому объему можно выразить так.

12. Способы определения модуля деформации грунта (с помощью компрессионной кривой, испытанием статической нагрузкой, при помощи прессиометра).

Определение модуля деформации грунта

В качестве деформационной характеристики грунта часто используют модуль общей деформации E0, характеризующий остаточные и упругие деформации. Его определяют различными методами, в т. ч. по компрессионной кривой, испытанием грунта статической нагрузкой, с помощью прессиометров, а также по простейшим физическим характеристикам грунта. Определение модуля деформации грунта с помощью компрессионной кривой. Модуль деформации грунта находят, используя обычное выражение для вертикальной относительной деформации при объемном сжатии, аналогичное выражений (2.6') :

   (2.11) В соответствии с формулой (2.4') вертикальная относительная деформация может быть определена также из выражения εz = si / h = mv p Приравняв правые части этих равенств с учетом, что σx = σy = р, и согласно выражению (2.7), σx = σy = pv/(l — v), получим

Если обозначить

(2.12) то

(2.13) Применение формул (2.13) возможно, когда известно достаточно точное значение v или β, конечно, если эти величины постоянны. Использование табличных значений v и β может приводить к существенным ошибкам. Поэтому при компрессионных испытаниях без крайней необходимости к модулю деформации переходить не рекомендуется. Исследованиями Е. И. Медкова доказано, что v, а следовательно, и β являются для сравнительно плотных грунтов функциями давления. Для слабых грунтов эти величины часто допускается принимать постоянными (в инженерных расчетах принимаются постоянными для всех грунтов). Значение модуля деформации грунта, найденное с помощью компрессионной кривой, нередко отличается от действительного. Это обусловлено следующими причинами. Извлечение образца грунта из скважины или шурфа для проведения компрессионных испытаний неизбежно сопровождается уменьшением напряжений в скелете образца грунта (снятие природного давления) и снижением до нуля давления в поровой воде (при отборе образца грунта ниже уровня подземных вод). Изменение напряжений в скелете грунта и поровой воде вызывает увеличение объема образца грунта. В грунтах, обладающих относительно большой структурной прочностью, увеличение объема образца грунта может ограничиваться возникновением упругих деформаций расширения. Однако в большинстве случаев при извлечении образцов из скважин ниже уровня подземных вод происходит частичное или полное разрушение структурных связей, действовавших в грунте, вследствие возрастания объема пузырьков воздуха или газов, заключенных в порах грунта. Действительно, при уменьшении давления в поровой воде объем пузырьков воздуха (газа) существенно увеличивается, что приводит к развитию напряжений растяжения в скелете грунта. При этом связи малой прочности между частицами грунта разрушаются. Таким образом, нередко компрессионные испытания проводятся с образцами частично нарушенной, а не природной структуры, что сказывается на результатах компрессионных испытаний и может привести к получению заниженных значений модуля деформации грунта. По указанной причине для определения характеристики деформируемости грунта (модуля деформации грунта) строители давно применяют испытания грунтов статической нагрузкой.