Механика грунтов

2.Основной расчет оснований по II предельному состоянию – по деформациям. В формулу расчета осадки входит величина коэффициента относительного сжатия грунта.

mv 1moe

S = hmvP – прямо пропорциональная связь.

Таким образом, mо является той характеристикой, которая, как правило, решает выбор основания: можно строить или нельзя (тогда

возникает необходимость перехода на искусственное основание).

В России существует еще одна характеристика сжатия

грунта: Ео – модуль общей деформации грунта.

(Аналогичен закону Гука, но там используется модуль упругой деформации.)

Ео – характеризует упругие + остаточные деформации

(Эти деформации не разделяются, так как в большинстве случаев для здания это не имеет никакого значения.)

μ – коэффициент Пуассона (бокового расширения грунта).

mo (mv)

Сжимаемость грунта характеризуется

Ео

21

Испытания грунтов пробными статическими нагрузками и определение модуля деформации

Выполняя отбор проб для испытания грунтов, мы нарушаем его структуру и, следовательно, нарушаем его свойства, поэтому производят полевые испытания грунта штампами: большого и малого диаметра.

– коэффициент, зависящий от жесткости штампа; b – ширина штампа;

μ – коэффициент бокового расширения грунта (коэффициент Пуассона);

Ео – модуль общей деформации.

Достоинство:

– испытание грунта ненарушенной структуры.

Недостатки:

–трудоемкость;

–продолжительность испытаний.

P b 1 2

Eо S

22

Сопротивление грунтов сдвигу

(Определяется в лаборатории опытным путем с использованием сдвигового прибора, для грунтов ненарушенной структуры.)

Фотографии локализованного объема сдвига грунта в сдвиговом приборе

Сдвиговой прибор (вид сверху)

Общий вид сдвигового прибора

23

здесь φ – угол внутреннего трения грунта; Ре – давление связности;

С– сцепление грунта (начальный параметр прямой).

τ= С + fР – математическая формулировка Ш закона механики

грунтов, или сопротивления грунта сдвигу (закон Кулона).

Сопротивление грунта сдвигу есть функция первой степени от нормального давления (при консолидированном состоянии грунта).

Для определения сопротивления грунта сдвигу сейчас существует довольно много приборов:

–односрезные сдвиговые приборы

–2-срезные сдвиговые приборы

–приборы 3-осного сжатия (стабилометры)

–искусственное обрушение откосов

–лопастные испытания (крыльчатка)

–метод шарикового штампа

24

Пределы изменения φ – ?

P

Откос при учете сцепления С = 0,005 МПа получил заложение 1 : 1,5, что позволило сократить объем земляных работ на 61000 м3 на 1 км

канала.

25

Общий вид стабилометра

Напряженное состояние в данной точке весьма наглядно отобража-

ется при помощи эллипса напряжений, построенного на главных напряжениях.

26

Наиболее просто напряженное состояние в точке может быть выражено кругом Мора.

27

Треугольник ОВС – прямоугольный, ВС – радиус

вающее предельное сопротивление грунта сдвигу при трехосном напряженном состоянии (для сыпучих грунтов).

Для связных грунтов необходимо подобным образом испытать min 2

28

Установим отношения между max и min значениями главных напряжений:

активное давление грунта (песок).

Для глинистых грунтов эти соотношения будут выглядеть несколько иначе:

29