Вопрос № 1. Определение грунта. Состав грунта.
Точное
определение грунта дается в ГОСТ
25100-95.
Грунт
– любая горная порода или почва, а также
твердые отходы производственной и
хозяйственной деятельности человека,
представляющие собой многокомпонентную
систему, изменяющуюся во времени, и
используемая как основание, среда или
материал для возведений зданий и
сооружений.
Грунты
– все рыхлые породы коры выветривания
каменной оболочки земли (литосферы) –
несвязные (сыпучие или связные, прочность
связей которых во много раз меньше
прочности самих минеральных частиц.
Характерными
особенностями грунтов являются их
раздробленность, дисперсность,
сжимаемость, водопроницаемость,
контактная сопротивляемость сдвигу и
структурно-фазовая деформируемость.
В
большинстве случаев грунт состоит из
трех компонентов: твердых частиц, воды
и воздуха. Их соотношение обуславливает
многие свойства грунтов. Если грунт
состоит из твердых частиц грунта и пор,
полностью заполненных водой, то грунт
находится в двух фазном состоянии.
Мерзлый
грунт является четырех фазным. В составе
некоторых грунтов могут быть органические
вещества в виде растительных остатков
или гунуса.
Твердые
частицы грунта состоят из минералов. В
песчаных грунтах основной минерал –
кварцит, в глинистых – каолинит,
монтмариллонит, гидрослюды.
Пары
воды, газа могут находиться в замкнутом
пространстве между частицами грунта
или в свободном состоянии, когда газы
соединяются с атмосферой или являются
растворами в поровой воде.
Вопрос № 2. Расчетная модель грунта.
Физическую
модель грунта мы приняли как дисперсное
тело, состоящее из минеральных зерен
со структурными связями между ними.
Расчетная модель – это физическая
модель грунта с действующим внешним
воздействием и возникающими от этого
воздействия внутренние усилия.
Р
С
-
касательное напряжение, соответствующее
структурным
связям
между частицами. Если
,
то грунт деформиру-
ется
как сплошное тело. При
>
частицы сдвигаются и
происходит
более компактное их расположение.
происходит
формирование поверхностей скольжения
и
разрушение грунта.
ростом внешнего давления можно
представить, что разрушение модели
вызовет в первую очередь действие
касательного напряжения, так как
прочность структурных связей меньше,
чем прочность минеральных частиц. Эти
касательные напряжения будут восприниматься
силами структурного сцепления и трения.
Силы трения зависят от величины нормальных
напряжений. Разрушение модели будет
сопровождаться сдвигом по некоторой
поверхности, т.е. формированием поверхности
скольжения.
Формирование
поверхностей сдвига в грунте связано
с перемещением частиц.
Сопротивление
грунта сдвигу
является основным показателем прочности
грунта и используется при расчетах
оснований и фундаментов.