18. Грунт, как трехфазная система.

В большинстве случаев грунты состоят из трех компонентов: твердых частиц, воды и воздуха (или иного газа), т. е. составные части грунта находятся в трех состояниях: твердом, жидком или газообразном. Соотношение этих компонентов обусловливает многие свойства грунтов.Если грунт состоит из твердых частиц, все поры между которыми заполнены водой, то он является двухфазной системой. В большинстве случаев в грунте кроме твердых частиц и воды имеется воздух или иной газ, либо растворенный в воде, либо находящийся в виде пузырьков. Такой грунт является трехфазной системой. В мерзлом грунте, кроме того, содержится лед. Он придает грунту специфические свойства, которые приходится учитывать, особенно при строительстве в районах распространения вечномерзлых грунтов. Мерзлый грунт является четырехфазной системой. В некоторых грунтах присутствуют органические вещества в виде растительных остатков или гумуса. Наличие даже сравнительно небольшого количества таких веществ в грунте существенно отражается на его свойствах.

19.Распределение напряжений в грунте от местной распеределенной нагрузки.

Задавшись некоторым , можно построить эпюру изменения в горизонтальной плоскости (в силу симметрии на схеме изображена только ее левая часть при ). Сравнивая построенные эпюры с аналогичными на рис.6.1, можно отметить их одинаковый характер при более интенсивном здесь затухании в глубину. Другой часто используемой формой характеристики напряженного состояния являются изолинии равных напряжений – изобары

Рис.6.6 - Распределение вертикальных сжимающих напряжений

от сосредоточенной нагрузки:

а – эпюры; б – изолинии напряжений (изобары)

Эпюры напряжений при равномерно распределенной нагрузке на конечном участке полуплоскости или полупространства

20. Фазы напряженно-деформированного состояния грунта изучаются с целью установления расчетных моделей деформирования грунтового основания, приемлемых для инженерных расчетов его прочности, устойчивости, сжимаемости, горизонтальных и угловых перемещений. В связи с этой проблемой традиционно рассматривается график испытания грунтового основания штампом, изображающий зависимость осадки штампа от средних напряжений, действующих по его подошве. Предполагается, что в этом опыте отсутствует избыточное (по сравнению с атмосферным) поровое давление.

Такие опыты, как уже отмечалось, называются опытами по дренированно-консолидированной схеме, а получаемые в таких опытах осадки называются стабилизированными (конечными). Предполагается также, что скорость нагружения в опыте достаточно мала, в результате чего деформации ползучести скелета грунта, если они имеют место при данном уровне нагружения, в основном успевают проявиться. По этой причине скорость нагружения в таких опытах регламентируется стандартами. Например, в штамповых опытах устанавливается (в общем случае, субъективный) критерий стабилизации осадки 0,01 мм за 2 часа.

Анализ стабилизированных в указанном выше смысле графиков испытания основания штампом позволяет выделить следующие фазы напряженно-деформированного состояния грунта: 0 – фаза упругих деформаций; I – фаза уплотнения; II – фаза сдвигов; III – фаза выпора.