12.Структурно неустойчивые просадочные грунты

К структурно-неустойчивым грунтам относятся грунты, обладающие в природном состоянии структурными связями, которые при определенных воздействиях снижают свою прочность или полностью разрушаются. Эти воздействия могут заключаться в существенном изменении температуры, влажности, приложении динамических усилий. К структурно-неустойчивым относятся мерзлые и вечномерзлые грунты, лессовые просадочные грунты, засоленные и заторфованные грунты, рыхлые пески, набухающие грунты и др. Неучет специфических свойств этих грунтов может привести к нарушению устойчивости зданий и сооружений, к чрезмерным их деформациям.

Значительную часть территории нашей страны занимают строительные площадки, сложенные слабыми водонасыщенными глинистыми грунтами со степенью влажности 0,8 и модулем общей деформации 5,0 МПа в интервале давлений 0,05 . 0,3 МПа. По структуре, литологическому составу и текстурным признакам к таким грунтам относятся ленточные глины, морские и пресноводные илы, водонасыщенные лёссовые грунты. К слабым грунтам можно отнести и заторфованные, которые наряду со специфическими особенностями имеют показатели прочностных и деформационных свойств, близкие к показателям слабых глинистых грунтов. Слабые водонасыщенные глинистые грунты обладают следующими физико-механическими свойствами, обусловливающими выделение Их в отдельную группу.

Почему структурно-неустойчивые грунты часто относят к региональным типам грунтов?

Потому, что эти грунты часто группируются в пределах определенных географо-климатических зон и тяготеют к определенным регионам страны, преобладают в одних регионах и практически могут отсутствовать в других.

13.Закон ламинарной фильтрации

Закон ламинарной фильтрации: расход воды в единицу времени через единицу площади поперечного сечения грунта (скорость фильтрации) прямо пропорционален гидравлическому градиенту i:

vф = kф · i;

где kф - коэффициент фильтрации, равный скорости фильтрации при градиенте i = 1 [см/сек, см/год]. Коэффициент фильтрации зависит от типа грунта и определяется экспериментально.

Зависимость скорости фильтрации от гидравлического градиента i. Для водопроницаемых грунтов (пески, галечники) зависимость прямая Илл. 6. Зависимость скорости фильтрации от гидравлического градиента

Фильтрация воды в глинистых грунтах начинается при достижении некоторой начальной величины градиента i, преодолевающей внутреннее сопротивление движению, оказываемое водно-коллоидными пленками. На рисунке (илл.6) изображены экспериментально найденные зависимости скорости фильтрации vф от гидравлического градиента i. Здесь i0 - начальный гидравлический градиент

В результате закон ламинарной фильтрации для связных грунтов будет иметь вид: vф = kф · (i – i0).

14. эффективное и нейтральное давление в грунте Рz – эффективное давление, давление в скелете грунта (уплотняет и упрочняет грунт).

Рw – нейтральное давление, давление в поровой воде (создает напор в воде, вызывая ее фильтрацию).

В любой момент времени в полностью водонасыщенной грунтовой массе имеет место соотношение Р = Рz+ Рw , где Р – полное давление:

Рz – на представленной схеме моделируется работой пружины, а Рw– давление, возникающие в воде.

Тогда можно записать:

при t = 0; Р = Рw

при t = t1; Р = Рw + Рz

при t = ∞; Р = Рz – это теоретически; практически для того

чтобы Рw ≈0, требуется длительный период времени.

осадка зданий, сооружений может происходить и при Р = Рz за счет явлений ползучести скелета грунта, т.е. достаточно длительно

15. контактное сопративление грунтов сдвигу

16. закон кулона для сыпучих и связных грунтов

α-угол внешнего трения

Ff=Fτ

Fτ=Fvsin α- сдвигающая сила

Ff=Fntgϕ

Fvsin α= Fntgϕ+A*c

A- площадь сцепления

τ=рtgϕ+с – закон Кулона

р- функция 1й степени от внешнего давления

τ=рtgϕ – в песчаных грунтах

17. условия прочности Мора

Ϭ1=р= ; Ϭ2= Ϭ3

-круг Мора для главных напряжений

О’М= ; =sinϕ; ОО’= + Ϭ2= ; sinφ=

Если грунт глинистый делают два испытания

sinφ= ; sinφ=

18.Метод испытания связных грунтов на сдвиг

=p; р1→τ1; р2→τ2; р3→τ3

=tgϕ; рε= ; рε – давление вязкости

- двухплоскостной срез

Прочностные характеристики грунта ϕ(◦), с(кПа)

Испытание грунтов в приборах трехосного сжатия (прибор стабилометр)

19.распределение напряжений в грунте при действии сосредоточенной силы (задача Буссинеска)

а) нормальные напряжения на площадках, касательных к сферической

поверхности с центром в точке приложения силы, являются главными

напряжениями. По этой причине касательные напряжения на указанных

площадках отсутствуют;

б) нормальные напряжения, лежащие в вертикальной плоскости, на

площадках, нормальных к сферической поверхности с центром в точке

приложения силы, равны нулю;

в) нормальные напряжения на площадках, касательных к сферической

поверхности с центром в точке приложения силы, прямо пропорциональны

косинусу угла видимости и обратно пропорциональны квадрату радиуса сферы.