1 Основные понятия и определения курса.

Основание – это толщина грунтов, на которых возводится сооружение (основание воспринимает нагрузки и деформируется, при чрезмерных деформациях основания возникают деформации сооружения, которого делают невозможной нормальную эксплуатацию и приводят к авариям). Основание – массив грунта, находящийся непосредственно под фундаментом. Различают естественные основания (они сложены природными грунтами) и искусственные основания (они представляют собой уплотненные и закрепленные различными способами природные грунты).

Под грунтом понимается рыхлые горные породы, состоящие из отдельных частиц, прочность которых намного больше связей между частицами. Грунты – любые горные породы, почвы, техногенные образования, являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности объекта.

Ф ундаментом называют подземную часть здания или инженерного сооружения, находящую нагрузку от надземной части на грунт, который в этом случае становится основанием. Нижняя поверхность фундамента называется подошвой. Расстояние от поверхности планировки до подошвы – глубиной заложения фундамента.

1 – грунтовое основание; 2 – фундамент мелкого заложения; 3 – свайный фундамент из ростверка (3) и сваи (4); 4 – сваи; 5  – подошва фундамента; 6 – подошва ростверка; 7 – обрез фундамента; d1 – глубина заложения; DL – отметка планировки.

2 Цели и задачи курса. Связь с другими дисциплинами.

Цель курса «Механика грунтов» – научиться обосновывать и принимать правильные и оптимальные решения по выбору и проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений (промышленных и гражданских) в различных инженерно-геологических условиях.

Главная задача курса освоение методик расчета грунтовых оснований.

Практические задачи, связанные с оценкой поведения грунтов, обычно осложняются тремя обстоятельствами:

- грунты очень многообразны и неоднородны;

- поведение грунтов лишь приближенно следует законам механики простейших идеализированных сред (сыпучей, упругой, пластичной и т.д.), в связи с чем точность расчетов оснований в основном ниже, чем расчетов надземных конструкций;

- неправильное прогнозирование поведения грунтов по своим последствиям может быть намного опасней ошибок в оценке надземных конструкций.

Связь геотехнических дисциплин с

дисциплинами механико-математического цикла

3 Краткая история развития фундаметостроения.

В древнем мире и средневековье строители уже хорошо знали, что фундаменты нужно заглублять в грунт и делать их шире стен. При этом ширина принималась тем большей, чем «слабее» грунт. Было известно, что слабые грунты лучше пробивать сваями и опираться на более прочные пласты.

В 13-19 веке фундаментостроение начало переходить на научную основу.Большая заслуга в этом принадлежала таким ученым-инженерам, как Ш. Кулон, К. Моор. в России- В.М. Карлович, А.И. Красовский.

В XX веке механика грунтов оформилась как самостоятельная научная дисциплина. Особую роль в этом сыграл австрийский ученый К. Терцаги, которого многие называют создателем механики грунтов. Немалый вклад в эту науку внесли отечественные специалисты Н.М. Герсеванов, П.А. Минаев, Н.П. Пузыревский, Н.А. Цытович и др. В отечественной практике раньше, чем за рубежом стала применяться теория упругости, раньше осуществлен переход на расчеты по предельным состояниям. Высокого уровня достигли теоретические исследования в сфере статики сыпучих сред.

В настоящее время фундаментостроение развивается в условиях, отличающихся от условий предшествующих веков, как в сторону усложнения, так и упрощения решаемых задач. Усложнения связаны с очень большими объемами строительных работ, сложностью конструкций возводимых объектов, необходимостью освоения районов со все более сложными инженерно-геологическими и природно-климатическими условиями. Упрощения же связаны с возможностью применения более совершенных машин, механизмов, новых эффективных материалов, которых предшествующие поколения строителей не знали.

Основные достижения советского фундаментостроения:

1. обоснование методов строительства на сжимаемых грунтах;

2. строительство на просадочных грунтах;

3. строительство на вечномерзлых грунтах.