6. Строительная классификация грунтов. Определение трудности разработки грунтов землеройными машинами.

Грунтами называют поверхностные слои земли, образованные в результате выветривания горных пород.

Как физическое тело грунты в общем случае представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из твердой фазы (скелета грунта), жидкой (воды) и газообразной (паров и газов). В состав мерзлых грунтов входит еще и лед. Грунты делятся на скальные (граниты; песчаники; известняки и т. п.); полускальные (мергели, окаменевшие глины, гипсоносные конгломераты и т. п.); крупнообломочные (куски скальных и полускальных пород); песчаные (мелкие частички разрушенных горных пород размером от 0,05 до 2 мм); глинистые (размером менее 0,005 мм).

Одна из распространенных классификаций грунтов основывается на использовании ударника ДорНИИ. Прибор представляет собой цилиндрический стержень сечением 1 см², на который надета гиря, массой 2,5 кг. Падая с высоты 0,4 м, гиря ударяется об упорную шайбу на стержне, заставляя его внедряться в грунт. Числом ударов гири или, что равнозначно работой для погружения стержня на 10 см, оценивается крепость грунта.

Разработка грунтов всегда начинается с их разрушения, поэтому в МЗР целесообразно воплощать такие принципы воздействия на грунты, которые соответствовали бы наименьшей энергоемкости их разрушения.

Различают следующие способы разработки грунтов:

- Механическое разрушение осуществляется сосредоточенным силовым воздействием рабочего органа (ножа, ковша, отвала и др.) на грунтовый массив.

- Гидравлическое разрушение производят размывом грунта напорной струей воды или всасыванием его со дна водоема в смеси с водой.

- Взрывное разрушение происходит под давлением газов, выделяющихся при воспламенении взрывчатого вещества, которое закладывают в специально пробуренные в грунте скважины (шпуры) или прорезанные узкие щели или траншеи.

- К физическим способам относят воздействие на грунты ультразвука, тока высокой частоты, температурных изменений (прожигание, оттаивание).

7 . Физические cв-ва грунтов

1)Пористость- частицы грунта особенно пылеватые и песчаные образуют поры в своём массиве заполненные влагой или воздухом.

2) Весовой влажностью грунта   называют выраженное в процентах отношение веса воды , заключенной в порах грунта, к весу сухого скелета грунта в этой же пробе

, %

3)Плотность грунта- называют отношение массы грунта к занимаемому им объему:

4)Пластичность

5) Модуль деформации. Модуль деформации Е, связанного (глинистого грунта) называют отношение удельной нагрузки P передаваемой штампом на грунт (контактное давление), к относительной деформации λ грунта:

8. Механические свойства грунтов.

В инженерных расчетах при проектировании МЗР чаще всего используются следующие характеристики грунтов: 1)разрыхляемость, которая определяется коэффициентом разрыхления грунта к_р, представляющим собой отношение объема V_р разрыхленного грунта к объему грунта в его естественном залегании V, т.е. ();

2)коэффициенты удельного сопротивления грунта резанию (к) и копанию (к₁), определяемые как отношение усилий затрачиваемых на резание Р_р или копание Р_к грунта к площади вырезаемой стружки F, т.е. ; ;

3)коэффициент внешнего трения (грунта о сталь) μ₁=tg φ₁, (φ₁ угол трения грунта о сталь, который в условиях взаимодействия с рабочим органом машины составляет от 15 до 30⁰, а μ ₁ – соответственно от 0,27 до 0,57);

4)коэффициент внутреннего трения (грунта о грунт) μ₂= tg φ₂ (φ_{2 –} угол внутреннего трения, который в зависимости от влажности грунта может иметь значения от 28 до 45⁰, а μ ₂ – соответственно от 0,53 до 1).

В основу сопротивления грунтов сдвигу положен закон Кулона о прямолинейной зависимости предельных касательных напряжений  на площадке сдвига от нормальных давлений 

,

где – предельное касательное напряжение;

– нормальное давление;

φ – угол внутреннего трения;

с – удельное сцепление грунта.