Задачи курса «Механика грунтов»
Многообразие проблем, рассматриваемых в механике грунтов, можно свести к следующим основным задачам:
1. Исследование физико-механических свойств структурно-неустойчивых грунтов, т.е. просадочных, пучинистых, набухающих заторфованных и т.д.
2. Определение напряжений и деформаций грунтовых массивов от действия собственного веса и в процессе нагружения внешними силами.
3. Определение прочности грунтов и устойчивости оснований и сооружений.
4. Исследование реологических свойств грунтов и изменения напряженно-деформированного состояния во времени.
5. Исследование работы грунтовых массивов при динамических воздействиях.
Таким образом, механика грунтов занимается исследованием физико-механических свойств грунтов и разработкой математических методов описания поведения грунтов и связанных с ними явлений.
Место механики грунтов среди других разделов механики и связь её с другими дисциплинами
Механика грунтов (носящая более теоретический характер) органически связана как с ранее изучаемыми дисциплинами, так и последующими (см. схему на ниже приведённом рис.). К таким дисциплинам относится предмет "Основания и фундаменты", который носит в основном прикладной характер и изучается позже.
Схема изучения предмета и его связи с другими дисциплинами.
Грунт, его определение и особенности свойств по сравнению с другими материалами.
Грунтом называют всякую горную породу, используемую при строительстве в качестве основания сооружения, среды, в которой сооружение возводится, или материала для сооружения. Термин «грунт» широко применяют в строительстве, заменяя более широкий термин «горная порода», который используется в геологии, географии, горном и геолого-разведочном деле. Закономерности состава и строения грунтов теснейшим образом связаны с условиями их происхождения. В инженерной геологии, происхождение грунтов детально изучено для разных условий. Происхождение положено в основу классификации грунтов. Все грунты разделяются на естественные — магматические, осадочные, метаморфические — и искусственные — уплотненные, закрепленные в естественном состоянии, насыпные и намывные. Магматические горные породы образуются при медленном остывании и отвердении огненно-жидких расплавов магмы в верхних слоях земной коры, а также при быстром остывании излившегося на поверхность земли расплава. Осадочные горные породы образуются в результате выветривания, перемещения, осаждения и уплотнения продуктов разрушения исходных пород магматического, метаморфического или осадочного происхождения, образовавшихся ранее. Метаморфические горные породы образуются в недрах из осадочных, магматических или метаморфических пород путем их перекристаллизации под воздействием высоких давлений и температур в присутствии горячих растворов. К искусственным скальным грунтам относятся все природные грунты любого происхождения, специально закрепленные материалами, приводящими к возникновению жестких связей. К классу нескальных искусственных грунтов относятся несцементированные осадочные породы, подвергнутые специальному уплотнению в природном залегании, насыпные, намывные грунты, а также твердые промышленные отходы.