ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 125
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
25.Условия загружения – непрерывно возрастающая нагрузка
Чаще всего, практически в строительстве рассматриваются линейные деформации, т.е. до напряжений, равных R .В этом случае правомерно в расчётах механики грунтов использовать аппарат теории упругости и инженерные методы расчёта осадок.
Условия загружения – периодически действующая нагрузка
При многократном нагружении основания общие деформации грунта стремятся к некоторому пределу .
При большом числе циклов нагружения появляются лишь упругие деформации, т.е. грунт приобретает упруго - уплотненное состояние. (Имеет практическое значение для строителей дорог, насыпей и т.д.)
Деформации грунта во времени
При уплотнении оснований скорость осадки фундамента (сооружения) зависит прежде всего от скорости отжатия воды из пор грунта (фильтрационная консолидация).
Затем возникают осадки реологического характера (ползучесть скелета грунта). Такие осадки (деформации грунта во времени) могут для связных глинистых грунтов продолжаться сотни лет (пример:Пизанская башня в Италии). Для песчаных грунтов деформации могут стабилизироваться уже в период возведения здания, т.е. примерно через 3…5 лет.
Характер деформации основания зависит от индивидуальных особенностей грунтов и оказывает существенное влияние на работу всего сооружения в целом.
11
13
14
№15Распределение напряжений для пространственной задачи
№16 Учет трения при расчете давления грунта на ограждения
№17 Характеристики сжимаемости грунта и как они определяются в полевых и лабораторных условиях
Сжимаемость грунта зависит от его пористости, фанулометрического и минералогического составов, природы внутренних структурных связей и характера нагрузки.
Сжимаемость грунтов обусловливается следующими причинами:
уменьшением пористости грунтов под воздействием внешних нагрузок вследствие переупаковки твердых частиц;
уменьшением толщины водно-коллоидных оболочек минеральных частиц под влиянием увеличивающегося внешнего давления;
изменением физического состояния.
Сжатие грунтов под нагрузкой называется осадкой, или деформацией, грунтов.
Деформации грунтов имеют упругий и пластический характер. Упругие деформации возникают под действием нагрузок, не превышающих структурной прочности грунта. При снятии таких нагрузок происходит восстановление деформаций
Если нагрузки превышают структурную прочность грунта, то связи между частицами (скелет грунта) разрушаются. Возникают так называемые пластические деформации, которые вызваны относительным перемещением частиц. Скорость развития пластических деформаций зависит от вида грунта, например, в песках крупных и средней крупности, крупнообломочных и трещиноватых скальных грунтах она на несколько порядков выше, чем в глинистых.
Испытание грунтов на сжатие производится следующими видами:
одноосное сжатие образцов;Испытания образцов на одноосное сжатие являются простейшими и применяются для прочных скальных, полускальных, мерзлых и плотных глинистых грунтов, из которых можно вырезать образец цилиндрической и призматической формы с диаметром или стороной поперечного сечения 40— 45 мм
двухосное (компрессионное);Компрессионные испытания — наиболее распространенный вид лабораторных исследований для определения деформационных характеристик (свойств) грунтов. Компрессия — это процесс сжатия фунта без возможности бокового расширения (εх=εy=0), т.е. уплотнение образца без его разрушения.
трехосное.
Метод испытания штампом.
Метод испытания радиальнымпрессиометром.
Метод испытания лопастнымпрессиометром.
18. Механика грунтов: Объект изучения
Объектом изучения в механике грунтов являются рыхлые горные породы (минерально-дисперсные образования) коры выветривания литосферы, т. е. природные грунты. Механика же грунтов есть часть общей механики горных пород, в которую как составные части входят: механика массивных пород, механика рыхлых горных пород, получившая название механики грунтов, и механика органических масс. Главнейшей отличительной особенностью грунтов от массивных горных пород, имеющей существенное значение при построении механики грунтов, является их раздробленность, т. е. грунты принадлежат не к сплошным телам, а к телам, состоящим из отдельных твердых частиц, не связанных между собой или связанных так, что прочность связей между ними во много раз меньше прочности материала самих частиц. Эта раздробленность создает пористость грунтов, изменяющуюся под влиянием внешних воздействий (особенно при увеличении и уменьшении давления, а также при изменении условий отложения, наличии электролитов, влажности и пр.), что обусловливает свойство сжимаемости грунтов. Раздробленность (дисперсность) грунтов также увеличивает, часто в сотни и тысячи раз, удельную поверхность минеральной их части, а следовательно, и ее поверхностную энергию, вызывая целый ряд физических и физико-химических явлений, которые существенно сказываются на механических свойствах грунтов. Кроме того, рыхлые горные породы (природные грунты) обладают водопроницаемостью (фильтрационной способностью), а прочность и устойчивость грунтов есть функция связности и внутреннего трения между твердыми частицами, присущего раздробленным телам и возникающего между частицами в процессе деформирования. Зависимость между деформациями и напряжениями для рыхлых пород (природных грунтов) также имеет характерную особенность, которая заключается в том, что эти породы при нагрузке и разгрузке всегда имеют кроме восстанавливающихся и остаточные деформации.
Грунты как рыхлые горные породы необходимо рассматривать в неразрывной связи с условиями их формирования, учитывая взаимодействие их с окружающей средой, т. е. как продукт коры выветривания каменной оболочки земли (литосферы).
19. как определяется зерновой состав грунтов
Частицы грунта, близкие по своим размерам, принято объединять в определенные группы, которые называют фракциями зернового состава грунта. Сочетание различных фракций определяет зерновой состав грунта. Зерновой состав показывает, какого размера и в каком количестве содержатся те или иные фракции в грунте, что дает возможность правильно классифицировать грунты и получать ориентировочное представление об их свойствах.
Метод просеивания на ситах (ситовой метод). По этому методу непосредственное разделение частиц грунта по крупности производят путем просеивания его через набор сит с отверстиями разного диаметра — 25; 20; 15; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,51; 0,14 и 0,07 мм. Остатки на ситах взвешивают и относят к общей навеске грунта. Ситовой метод применяют в основном для определения содержания частиц разной величины в крупнообломочных, песчаных и реже супесчаных грунтах.
Метод отмучиванияоснован на учете скорости падения частиц в спокойной воде или другой жидкости после ее взмучивания. Чем больше диаметр частиц, тем быстрее они осаждаются в воде. Так, частицы размером 0,05 мм осаждаются в воде со скоростью 1 см в 5 с, тогда как время падения частиц размером 0,001 мм на глубину 1 см составляет 3 ч 28 мин.
Методами отмучивания частиц в спокойной воде наиболее, целесообразно пользоваться для определения зернового состава мелких песчаных, супесчаных и легкосуглинистых грунтов. При этом обычно производят определение содержания следующих фракций частиц: 0,25...0,05; 0,05...0,01 и <0,01 мм.
Для грунтов, содержащих значительное количество глинистых частиц (<0,001 мм), методы отмучивания применяют очень редко ввиду ничтожно малой скорости оседания частиц этого размера, а, следовательно, длительного времени, необходимого на проведение одного анализа.
Метод отбора проб суспензии пипеткой (пипеточный метод). Как и метод отмучивания, пипеточный метод отбора проб суспензии с определенной глубины через определенные сроки также основан на учете скорости падения частиц в спокойной воде. Для производства анализа взмучивают грунтовую суспензию и
оставляют ее в покое на некоторое время, после чего пипеткой (объемом 20...30 см3) с определенной глубины отбирают пробу суспензии. Такая проба содержит только те частицы, которые не успели осесть за указанное время отстаивания. При следующих пробах, взятых пипеткой через большие промежутки времени от начала отстаивания суспензии, получают более мелкие частицы. Определяя массу высушенных проб и зная размер отобранных частиц (вычисляемый по длительности отстаивания суспензии и глубине взятия проб), после перерасчета получают данные о содержании частиц этого размера во всем объеме суспензии.
Ареометрический метод. При этом методе производят измерения плотности отстаиваемой суспензии ареометром через определенные промежутки времени. Плотность, замеренная ареометром, зависит от содержания в суспензии взвешенных твердых частиц. Получив значения убывающей плотности через определенные промежутки времени, с помощью расчетных формул или номограмм определяют количество содержащихся в грунте частиц определенной крупности.
| Содержание частиц Ai крупнее размера d | Вид грунта | |
| d,мм | Ai,% | |
| >2 >0,5 >0,25 >0,1 >0,1 | >25 >50 >50 ≥75 <75 | гравелистый крупный средней крупности мелкий пылеватый |
20. Метод эквивалентного слоя
Метод эквивалентного слоя, предложенный Н.А. Цытовичем, позволяет определить осадку с учетом ограниченного бокового расширения. Эквивалентным слоем называется такая толща грунта hэ, которая в условиях невозможности бокового расширения (при загружении всей поверхности сплошной нагрузкой) дает осадку, равную по величине осадке фундамента, имеющего ограниченные размеры в плане при нагрузке той же интенсивности. Другими словами, в данном методе пространственная задача расчета осадок может заменяться одномерной. Мощность эквивалентного слоя зависит от коэффициента Пуассона