- •Содержание
- •1.Предмет исследования механики грунтов. Механика грунтов как наука.
- •2.Основная классификация грунтов.
- •3.Виды воды в грунтах.
- •4.Классификация грунтов по гранулометрическому и минералогическому составу.
- •5.Грунт как трехфазная модель. Основные и расчетные характеристики грунта.
- •6.Сжимаемость грунтов. Компрессионная зависимость. (закон уплотнения)
- •7.Водопроницаемость грунтов. Закон ламинарной фильтрации.
- •8.Начальный градиент напора.
- •9.Эффективное и нейтральное давление в грунтовом массиве.
- •10.Коэффициент бокового давления грунта. Модуль общей деформации.
- •11.Контактное сопротивление грунтов сдвигу.
- •12.Закон Кулона для песчаных и глинистых грунтов.
- •13.Структурно-фазовая деформируемость грунтов.
- •14.Лабораторные методы определения прочностных и деформационных характеристик.
- •15. Полевые методы испытания грунтов.
- •16.Основные положения о распределении напряжений в грунте.
- •17.Определение напряжений в массиве грунта от действия сосредоточенной силы.
- •18.Определение напряжений от нагрузки, распределенной по ограниченному контуру.
- •19.Определение напряжений в массиве грунта от действия равномерно-распределенной нагрузки. Метод угловых точек.
- •20.Распределение напряжений при плоской задаче. (Задача Фламана).
- •21.Эпюры и изолинии распределения напряжений в массиве грунта.
- •22.Определение контактных напряжений. (Контактная задача).
- •23.Распределение напряжений от собственного веса грунта.
- •24.Влияние формы и площади загружения на развитие напряжений в грунте.
- •25.Распределение напряжений при треугольной нагрузке.
- •26.Причины нарушения устойчивости откосов.
- •27.Распределение напряжений от нагрузки, меняющейся по закону прямой.
- •28.Фазы напряженного состояния грунта.
- •29.Условия предельного равновесия.
- •30.Первая (начальная) критическая нагрузка.
- •31.Вторая (Предельная) критическая нагрузка.
- •32.Элементарные задачи устойчивости откосов.
- •33.Метод круглоцилиндрических поверхностей.
- •34.Давление грунтов на подпорные стенки.
- •35.Осадка слоя грунта ограниченной толщи.
- •36.Определение осадки методом элементарного послойного суммирования.
- •37.Определение осадки методом эквивалентного слоя.
- •38.Определение осадки по схеме линейно-деформированного слоя.
- •39.Определение осадки по модели местных упругих деформаций.
- •40.Определение нестабилизированных осадок во времени.
- •41.Модель грунта по теории фильтрационной консолидации. Основные положения.
- •42.Понятие реологических процессов в грунте. Вторичная консолидация.
- •43.Определение нестабилизированных осадок во времени
- •44.Понятие ползучести грунтов.
- •45.Релаксация напряжений в грунте. Длительная прочность грунта.
- •46 Основные составляющие осадок фундаментов в грунтах.
- •47.Зависимость осадок фундаментов от площади загружения.
- •48.Определение развития осадки по теории фильтрационной консолидации.
13.Структурно-фазовая деформируемость грунтов.
Основной вид деформации грунтов — уплотнение их при сжатии. Оно вызывается действием нормальных усилий, приложенных к элементу грунта, и происходит главным образом за счёт взаимного перемещения (сдвигов и поворотов) твёрдых минеральных частиц, вызывающего уменьшение пористости грунта. Характеристиками деформируемости грунтов служат коэффициент относительной сжимаемости или обратно пропорциональный ему модуль общей деформации и коэффициент относительной поперечной деформации, аналогичные модулю упругости и коэффициент Пуассона упругих тел, с той разницей, что нагружение грунта предполагается однократным (без последующей разгрузки) и грунт далёк от разрушения. Для грунтов характерна деформируемость их во времени как вследствие выжимания воды из пор грунта и вызываемого этим перераспределения давлений между поровой водой и грунтовым скелетом (процесс фильтрационной консолидации), так и в результате вязкого взаимного перемещения грунтовых частиц (процесс ползучести грунта).
14.Лабораторные методы определения прочностных и деформационных характеристик.
Рассмотрим основные положения, на которых базируются требования к методам определения показателей свойств грунтов в лабораторных условиях. Набор показателей свойств и объем лабораторных испытаний должны быть оптимальными и точно отвечать инженерной задаче. Наборы показателей свойств и число определений некоторого свойства грунтов изменяются на различных этапах хозяйственной деятельности в зависимости от цели, для достижения которой используются показатели.
А) При составлении схем размещения и развития отраслей промышленности ТЭО, которые в геологическом отношении базируются на результатах государственной инженерно-геологической съемки, показатели свойств грунтов используются в процессе составления средне- и мелкомасштабных карт инженерно-геологических условий для уточнения названий горных пород, выявления закономерностей пространственной изменчивости и установления главных направлений; проверки правильности отнесения геологического тела к некоторой таксономической единице классификации и характеристики его свойств; сравнительной оценки свойств грунтов, распространенных в разных частях изучаемой территории. С целью решения перечисленных задач достаточно иметь в распоряжении главным образом показатели, характеризующие состав пород, и показатели свойств, называемые классификационными. Оценки показателей могут быть подсчитаны с вероятностью, не превышающей 0,7—0,8.
При проведении инженерно-геологических исследований на стадии проекта должны быть получены данные о показателях свойств, достаточные для расчленения геологической среды внутри контуров строительной площади на глубину сферы взаимодействия наиболее тяжелого сооружения на геологические тела; выбора на основании оценок классификационных показателей нормативных значений показателей сжимаемости и прочности грунтов, необходимых для предварительного расчета оснований, выполняемого в рамках компоновки сооружений; составления проекта проведения строительных работ и проекта защитных мероприятий.
В процессе инженерно-геологических изысканий на стадии рабочей документации показатели свойств должны обеспечить расчленение геологической среды внутри предполагаемой сферы взаимодействия на геологическое тело; выделение инженерно-геологических элементов; получение для них оценок прочностных и деформационных свойств грунтов, необходимых для окончательного расчета основания сооружения. В соответствии со СНиП оценки показателей свойств должны быть получены с вероятностью 0,85 при расчете по деформациям и 0,95 при расчете оснований по несущей способности. Для сооружений I класса и уникальных вероятность увеличивается до 0,99.
Таким образом, по мере детализации инженерно-геологических исследований увеличивается разнообразие методов лабораторных испытаний грунтов, возрастает роль модельных испытаний грунтов при определении показателей их прочности и деформационных свойств, становятся более жесткими требования к точности и доверительной вероятности оценок показателей свойств.