
- •Грунт, горная порода, минерал. Классификация грунтов и горных пород. Основание, фундамент. Грунт как многокомпонентная среда.
- •Основные задачи механики грунтов.
- •Твердая фаза: гранулометрический состав, фракции, методы определения, кривая грансостава. Классификация несвязных грунтов.
- •Твердая фаза: минералогический состав и форма частиц.
- •Жидкая фаза. Виды воды в грунтах. Миграция и фильтрация.
- •Газообразная фаза. Структурные связи в нескальных (дисперсных) грунтах.
- •Лед как четвертая фаза мерзлого грунта.
- •Производные фазовые характеристики: формулы по определению, расчетные формулы, практическое значение.
- •Пластичность и консистенция: понятие и методы определения. Классификация глинистых грунтов.
- •Оптимальная влажность и максимальная плотность.
- •Механические свойства грунтов. Упругие и пластические деформации. Механические характеристики.
- •Определение деформационных характеристик в одноосных испытаниях. Закон Гука. Коэффициент Пуассона.
- •Компрессионные испытания. Схема опыта. Диаграмма сжатия. Определение модуля деформации по диаграмме сжатия.
- •Компрессионные испытания. Схема опыта. Компрессионная кривая. Определение модуля деформации через характеристики сжимаемости.
- •Компрессионные испытания. Циклическое нагружение.
- •Компрессионные испытания. Просадочность: сущность явления, относительная просадка, методы определения, начальное просадочное давление.
- •Сдвиговые испытания. Закон Кулона. Прочностные характеристики: угол внутреннего трения и удельное сцепление.
- •Стабилометрические испытания. Схема опыта. Методика проведения опыта. Определение деформационных характеристик.
- •Стабилометрические испытания. Схема опыта. Методика проведения опыта. Определение прочностных характеристик.
- •Три фазы деформирования грунта по н.М. Герсеванову. Первая и вторая критические нагрузки. Предпосылки теоретического описания работы грунтовых массивов.
- •Основные физические законы, описывающие процесс деформирования грунта.
- •Обобщенный закон Гука.
- •Формы разрушения грунта. Закон Кулона. Взаимное положение прямой Кулона и круга Мора. Закон Кулона-Мора в компонентах напряжений ( 1, 3) и ( X, z, xz).
- •Закон Кулона-мора и прочность на одноосное сжатие.
- •Пространственная и плоская задачи механики грунтов. О математическом моделировании. Основные гипотезы.
- •Статическая сторона задачи: уравнения равновесия моментов и сил.
- •Геометрическая сторона задачи. Уравнения Коши.
- •Цели и гипотезы теории линейно-деформируемой среды (тлдс).
- •Постановка плоской и пространственной задач теории линейно-деформируемой среды (тлдс).
- •Бытовые и дополнительные напряжения. Определение бытовых напряжений в различных грунтовых условиях.
- •Задача Фламана. Напряжения, эпюры, осадка поверхности.
- •Задача Фламана. Доказать, что выражения для напряжений удовлетворяют исходным уравнениям тлдс и граничным условиям.
- •Задача о произвольной полосовой нагрузке на горизонтальном основании (плоская задача).
- •Задача Мичелла. Напряжения, эпюры, осадка поверхности. Угол видимости.
- •Задача Буссинеска. Напряжения, эпюры, осадка поверхности.
- •Задача о произвольной нагрузке на горизонтальном основании (пространственная задача).
- •Задача Лява-Короткина. Метод угловых точек. Формула Шлейхера.
- •Принципиальный характер распределения бытовых и дополнительных напряжений в основании.
- •Расчет осадок основания методом послойного суммирования.
- •Контактная задача. Гибкие и жесткие фундаменты. Уравнение изогнутой оси фундамента. Модели Фусса-Винклера и тлдс.
- •Контактная задача. Основное уравнение контактной задачи по модели ФуссаВинклера. Решение для жесткого фундамента по модели Фусса-Винклера.
- •Контактная задача. Основное уравнение контактной задачи по модели тлдс. Решение для жесткого фундамента по модели тлдс. Формулы м. Садовского и в.А. Флорина.
- •Постановка плоской задачи теории предельного равновесия грунтов (тпрг). Понятие о линиях скольжения.
- •Несущая способность оснований. Формула Терцаги. Решения для невесомого сыпучего основания, идеально-связного основания и весомого сыпучего основания.
- •Предельная высота вертикального откоса. Равноустойчивые контуры склонов.
- •Приближенный метод расчета устойчивости склонов. Основные гипотезы. Порядок расчета. Коэффициент устойчивости.
- •Понятие активного и пассивного давления грунта на подпорную стенку.
- •Формулы для активного и пассивного давлений. Призма обрушения и призма выпирания.
- •Исследование эпюр активного и пассивного давлений. Случай двухслойного основания за стенкой.
- •Расчет подпорной стенки на устойчивость против сдвига, опрокидывания и глубокого сдвига. Коэффициент устойчивости.
- •Теория фильтрационной консолидации (тфк). Основные понятия и принцип эффективных напряжений. Механическая модель консолидирующегося грунта.
- •Закон Дарси. Скорость фильтрации и расход воды. Гидравлический градиент. Напор. Коэффициент фильтрации. Начальный гидравлический градиент.
- •Основное уравнение одномерной задачи тфк.
- •Задача о консолидации слоя грунта конечной толщины. Осадка слоя конечной толщины. Консолидация двух слоев разной мощности.
Стабилометрические испытания. Схема опыта. Методика проведения опыта. Определение деформационных характеристик.
Стабилометрические испытания – исследование механических свойств грунта.
Стабилометрические испытания. Схема опыта. Методика проведения опыта. Определение прочностных характеристик.
Ясно, что для одного круга можно провести бесконечное количество касательных, поэтому необходимо иметь еще один предельный круг Мора, и тогда касательная определится единственным образом. Для этого необходимо испытать два образца при различных боковых давлениях.
Три фазы деформирования грунта по н.М. Герсеванову. Первая и вторая критические нагрузки. Предпосылки теоретического описания работы грунтовых массивов.
На первом участке OA график линейный или близок к линейному. После превышения нагрузкой P некоторого значения P1кр первой критической нагрузки на участке AB зависимость s(P) приобретает ярко выраженный нелинейный характер. В конце этого участка кривая становится практически параллельной оси Os, т.е. малым приращениям внешней нагрузки соответствует значительный рост деформаций основания. Эту нагрузку обычно называют второй критической нагрузкой P2кр, или предельной нагрузкой Pu.
Предпосылки теоретического описания работы грунта
Основные физические законы, описывающие процесс деформирования грунта.
Линейная или близкая к линейной зависимость графика s(P), фиксируемая в I фазе, позволяет предположить наличие линейной связи между напряжениями и деформациями в каждой точке грунта, т.е. справедливость закона Гука.
Во II фазе какие-то области основания еще продолжат деформироваться по закону Гука, а в формирующихся зонах разрушения.
В стадии разрушения грунта – III фаза – основным законом, описывающим поведение грунта, для большей части основания, перешедшей в предельное состояние, становится уже закон прочности. Основным законом прочности грунта является закон Кулона.
Понятие модели грунта. Под моделью грунта обычно понимают зависимость между напряжениями и деформациями или напряжениями и скоростями деформаций. Сами эти зависимости называются уравнениями состояния, или физическими уравнениями.
Теории, позволяющие рассчитать НДС (напряжено-деформирующее состояние) оснований на разных стадиях работы грунта. Закон Гука является базовым для линейно-деформируемой модели грунта. Решения задач о НДС грунтовых оснований по этой модели объединены в теорию линейно-деформируемой среды (ТЛДС), которая, таким образом, позволяет описать поведение грунта в I фазе деформирования по Н.М. Герсеванову – фазе уплотнения.
II фаза – фаза локальных сдвигов – рассматривается в теории упругопластического деформирования грунта, в основе которой лежат упругопластические модели.
Описанием работы грунтовых массивов в III фазе – фазе разрушения – занимается теория устойчивости, или теория предельного равновесия грунтов (ТПРГ). В этой теории используется модель грунта, которая называется жесткопластической, а основным физическим законом является закон прочности грунта, в частности, закон Кулона.