- •Министерство образования и науки Российской Федерации Саратовский государственный технический университет
- •Р.А. Стадник
- •1. Основные понятия и определения
- •2. Установление класса, группы, подгруппы, типа, подтипа, вида и разновидности грунта по гост 25100-95
- •Типы и подтипы глинистых грунтов
- •Классификация грунтов по степени засоления
- •3. Определение классифиционных и расчетных параметров грунта по заданым показателям
- •3.1.Оценка показателей физических свойств грунтов
- •3.1.1. Определение характеристики плотности
- •3.1.2.Определение характеристики пористости
- •3.1.3. Определение характеристики влажности
- •3.2.Оценка показателей механических свойств грунтов
- •3.2.1.Определение деформационных характеристик грунтов
- •3.2.2.Расчет прочностных характеристик грунтов
- •4. Комплексная оценка пригодности грунта и рекомендации по применению его в транспортных сооружениях
- •4.1. Оценка грунта и рекомендации по его использованию
- •5. Расчет устойчивости откосов насыпи
3.2.2.Расчет прочностных характеристик грунтов
Вертикальное давление Р, МПа |
Относительная деформация ɛ |
Коэффициент приведенной пористости, е |
Коэффициент сжимаемости α |
Модуль деформации Е |
Структур-ная прочность Рстр, МПа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0 |
0 |
0,569 |
|
|
|
0,05 |
0,001 |
0,567 |
0,04 |
27,4 |
0,03 |
0,1 |
0,026 |
0,528 |
0,78 |
1,37 |
0,03 |
0,2 |
0,030 |
0,522 |
0,06 |
17,76 |
0,03 |
0,3 |
0,032 |
0,519 |
0,03 |
35,44 |
0,03 |
Прочностные характеристики грунтов определяются по испытанию грунтов на срез. Испытание на срез связных грунтов (глины, суглинки и супеси) показывают, что грунты обладают связностью, интенсивность которой зависит от влажности грунта и степени его уплотненности. К образцу водонасыщенного пылевато-глинистого грунта приложена вертикальная нагрузка в первый момент времени передается на поровую воду. Лишь по мере выдавливания ее из пор это давление будет воздействовать на скелет грунта. В связи с этим образец испытывают на сдвиг после консолидации грунта, когда все возникающее нормальное напряжение уже передано на скелет грунта.
При напряжениях в диапазоне 0,05...0,5 мПа практически имеем прямую, описываемую уравнением Кулона
где – сопротивление грунта срезу – касательные напряжения при
которых грунт срезается по фиксированной плоскости при
нормальном давлении в МПа.
–угол внутреннего трения
–удельное сцепление в МПа, как параметр приведенной
прямолинейной зависимостью
–сила внутреннего трения.
Закон сопротивления пылевато-глинистых грунтов сдвигу формулируется так: предельное сопротивление связных грунтов сдвигу при завершенной их консолидации есть функция первой степени нормального напряжения.
Необходимо построить график по данным испытаниям грунта на срез.Масштаб графика по осям Р и 0.1 мПа – 20мм. Удельное сцепление (с) находится по формуле
На графике необходимо отмерить удельное сцепление (с) и провести прямую.
Определить по графику, вычисляемого по формуле
.
После необходимо определить угол внутреннего трения (φ)в градусах, который представляет собой угол между диаграммой сдвига и осью абсцисс.рис.3.2.3.
Рисунок 3.2.3. График зависимости сдвигающихся напряжений от нормальных
4. Комплексная оценка пригодности грунта и рекомендации по применению его в транспортных сооружениях
Оценка пригодности грунта для транспортных сооружений зависит от дорожно-климатических зон и классификации типов местности по характеру и степени увлажнения.
Состав грунта и его свойства в большей мере зависят от плотности и влажности, которая, в свою очередь, определяется погодно-климатическими условиями. Таким образом, один и тот же грунт может быть пригоден, ограниченно пригоден или даже не пригоден в различных климатических зонах.
В соответствии со СНиП 2.05.02-85 вся территория бывшего СССР разбивается на 5 ДКЗ.
Различают три типа местности по характеру и степени увлажнения:
1) поверхностный сток обеспечен, что соответствует сухим местам;
2) поверхностный сток не обеспечен, что соответствует сырым и мокрым местам;
3) грунтовые воды или длительно стоящие ( более 30 суток) поверхностные воды, оказывающие влияние на увлажнение верхней толщи грунтов, что соответствует мокрым местам.