Дисциплина: Механика грунтов
Тема №1: Механические свойства грунтов основания
Лекция №1: Содержание и значение учебной дисциплины
ЛИТЕРАТУРА:
1.Мацавей К.Н. «Механика грунтов, основания и фундаменты». М.: ВИ., 1988.
2.Далматов Б.И. «Механика грунтов». М.: АВС, 2000.
3.Цытович Н.А. «Механика грунтов». М. ВШ. 1979.
4.Ухов С.Б. «Механика грунтов, основания и фундаменты». М. АВС. 1994.
5.Швецов Г.И. «Механика грунтов, основания и фундаменты». М. ВШ. 1987.
6.Болдырев М.В. «Механика грунтов, основания и фундаменты». М. АВС. 2001.
7.СНиП 2.02.01*Основания зданий и сооружений. М.1995.
Учебные вопросы
1.Содержание учебной дисциплины.
2.Основные понятия и законы механики грунтов.
3.Этапы развития механики грунтов.
В результате изучения дисциплины должны:
•Иметь представление:
-о перспективных методах расчета грунтовых оснований;
-влиянии неоднородности грунтов на распределение напряжений в них;
-о реологических и динамических процессах в грунтах.
•знать:
-механические свойства грунтов оснований и методы их определения;
-характер распределения напряжений в основаниях сооружений;
-основные положения теории предельно-напряженного состояния грунтов;
-методы расчета оснований по несущей способности, устойчивости и деформациям;
-методы оценки устойчивости подпорных стен и массивов грунта;
•уметь:
-определять механические характеристики грунтов;
-рассчитывать осадку основания фундамента, оценивать его несущую способность и устойчивость;
-определять устойчивость подпорных стен, откосов котлованов и земляных сооружений;
•иметь опыт:
-проведения лабораторных исследований механических свойств грунтов;
-определения напряжений в грунтовых основаниях и их расчетных сопротивлений;
-выполнения расчетов оснований фундаментов транспортных сооружений по деформациям, несущей способности и устойчивости;
-проверки устойчивости массивной подпорной стены, откосов котлованов и массивов грунта.
2. Основные понятия и законы механики грунтов.
•Грунты – это горные породы, слагающие верхние слои земной коры, образовавшиеся в результате выветривания.
•Основания - это толща грунтов, воспринимающая нагрузки от сооружения.
Различают скальные и нескальные основания.
•Скальными основаниями называют горные породы с жесткими связями между частицами грунта, залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива и имеющие значительную прочность при сжатии (Rc > 5 МПа (50 кгс/см2)).
•Нескальные или грунтовые основания – это толща несвязанных или связанных горных пород, у которых частицы имеют связи между собой.
(относятся основания из крупнообломочных, песчаныхи пылевато-глинистых грунтов.)
•Фундамент - это подземная часть сооружения, которая предназначена для передачи нагрузки от сооружения на основание.
•Обрез фундамента - это плоскость фундамента, по которой проходит граница между фундаментом и телом сооружения (опоры).
•Подошва фундамента - это нижняя поверхность фундамента, через которую происходит опирание на основание.
•Слой грунта, на который опирается подошва, называется несущим или рабочим слоем, а другие нижележащие слои являются подстилающими.
Законы механики грунтов
1.Закон компрессии (закон уплотнения грунтов) – изменения пористости грунта пропорционально изменению давления.
Бесконечно малое изменение относительного объема пор грунта прямо пропорционально бесконечно малому изменению давления.
Коэффициент сжимаемости
е1 е2 tg р2 р1
2. Закон сопротивления грунтов сдвигу
(закон Ш. Кулона)– предельное сопротивление сыпучих грунтов сдвигу есть сопротивление трению, прямо пропорциональное нормальному давлению. i i tg
предельное сопротивление связных грунтов сдвигу при завершении их консолидации есть функция первой степени от нормального давления (сжимабщего напряжения).
i i tg с
φ – угол внутреннего трения C – удельное сцепление
• Закон фильтрации (закон Дарси) –
скорость фильтрации воды в порах грунта прямо пропорциональна гидравлическому градиенту (потеря напора на пути фильтрации).
кф I
Коэффициент фильтрации есть скорость фильтрации при напорном градиенте равном единице