22. Деформации грунтов и расчёт осадок фундамента сооружений

Осадки возникают в следствии уплотнения горных пород под фундаментами в зоне их влияния. Они могут служить мерой для оценки качества оснований. Для прогноза осадок применяются различные методы. Основным считается метод суммирования.

Уплотнение глинистых горных пород протекает медленно ( до десятков лет), а песчаных - быстро. Поэтому при строительстве на глинах делают прогноз во времени, а на песках – нет. Процесс осадки зданий на глинистых г/п определяются: 1. Прочностью структурных связей; до нарушения этих связей деформации носят упругий характер и протекают быстро. 2. Водопроницаемостью г/п; влияет на скорость выжимания воды из г/п, соответственно и на скорость уплотнения. 3. Вязкостью г/п; зависит фильтрация воды, г/п могут быть упруговязкие, вязкопластичные; от этого зависит явление ползучести.

23. Естественная напряжённость в массивах горных пород и её изменения под действием факторов инженерно-хозяйственной деятельности человека на примерах территории снг и Беларуси

Горные породы в земной коре находятся в напряженном состоя­нии, которое обусловлено действием двух силовых полей — гравитационного и тектонического. Величины напряжений, испытываемых горными породами, даже в верхних горизонтах земной коры достаточно велики, о чем свидетельствуют, например, такие явления, как горные удары и стреляние пород в шахтах и при проходке туннелей.

В последнее время изучению напряженного состояния массивов горных пород уделяется все большее внимание. Знание величин и рас­пределение напряжений необходимы для расчета устойчивости склонов, безопасного ведения горных работ, оценки устойчивости оснований других инженерных сооружений.

Существует несколько гипотез о характере распределения напря­жений как в верхних частях земной коры в общем, так и в отдельных массивах горных пород. Наиболее простым является случай, когда на­пряженное состояние обусловлено только гравитационными силами, т. е. весом толщи пород, залегающих над рассматриваемой точкой массива. Тогда вертикальная составляющая напряжений, испытыва­емых массивом, равна σ_г=рН, где р — величина плотности пород вышележащей толщи, а H— глубина рассматриваемой точки от по­верхности.

Если бы под действием вертикальной гравитационной силы массив пород мог свободно сжиматься, одновременно расширяясь в горизон­тальных направлениях, то горизонтальные напряжения в нем равня­лись бы нулю. На самом деле этого не происходит, так как горизон­тальному расширению массива препятствуют окружающие породы: в массиве возникают горизонтальные сжимающие напряжения σ_х и σ_у.

В этом случае про­исходит гидростатическое распределение напряжений в массиве.

Более того, даже вертикальные напряжения в реальных массивах часто возрастают по мере роста глубин не монотонно, а скачкообраз­но.

Еще более сложным оказывается поле напряжений при действии на массив тектонических сил. Часто в тектонически ак­тивных районах горизонтальные напряжения часто не только равны вертикальным, но и превышают их. Аномально высокие величины го­ризонтальных напряжений зафиксированы при измерениях в горных выработках до глубины свыше 1000 м во многих точках земного шара в породах кристаллического фундамента, в складчатых толщах, в зо­нах влияния дизъюнктивов.

Формы, условия и закономерности проявления в земной коре тек­тонического силового поля весьма разнообразны и изучены еще недостаточно. Тектоническое поле неоднородно как в пределах крупных элементов земной коры, так и в рамках локальных геологических структур.