Лекция № 3. Механические свойства грунтов Механическими называются те свойства грунтов, которые характеризуют их поведение под нагрузкой.

Все механические характеристики грунта делятся на 3 группы:

I гр. – для оценки деформативных свойств грунта.

(m_о) – коэффициент сжимаемости основания ,, МПа^-1.

(m_v) – приведённый коэффициент сжимаемости основания.

Е_о - модуль общей деформации , МПа.

II гр. – для оценки фильтрационных свойств грунта.

К_ф – коэффициент фильтрации , .

Ј – гидравлический градиент

III гр. – для оценки прочностных свойств грунтов.

- угол внутреннего трения (град.).

С – коэффициент сцепления , .

Для определения деформативных свойств грунтов проводятся компрессионные испытания.

Компрессионные свойства грунтов (сжимаемость).

Все механические свойства грунтов определяются опытным путем (полевые и лабораторные исследования).

Рассмотрим, прежде всего, те приборы, с помощью которых определяются эти свойства.

Исследуем грунт ненарушенной структуры, помещая его в одометр.

Р₁ Р₂ Прикладываем нагрузку Р₁ -

произойдет уплотнение грунта и коэф.

пористости станет е₁. Нагрузка Р₂ е_2.

е₁ е₂ и т.д. (4 – 5 ступеней)

Общий вид компрессионного прибора (автоматизированная система)

Затем будем снимать нагрузку и наблюдать за результатами. По результатам испытаний строим график компрессионной кривой (к к).

е прямая ветвь к.к.  обратная ветвь к.к. Р	Компрессия – это сжатие грунта без возможного бокового расширения. Схематично это можно представить так: ∞ h σ
Из графика видно, что происходит необратимое уплотнение грунта. Нас интересует в основном только прямая ветвь к.к., обратная ветвь к.к. – возможность поднятия дна, при глубоких котлованах (гидротехническое строительство).	Если h 0,5 b h b

Изобразим снова компрессионную кривую:

е е Р

На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки Р и получим соответств. е. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол . е = ­ tg Р ( - ) – с увеличением нагрузки - уменьшается. В дифференциальной форме: de = ­ tg Р tg= mо и тогда de = ­ mо dР -основная математическая форма закона компрессии.