Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ:  Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия ЭкологияТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву 
Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
физико механические методы улучшения грунтов.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Это методы, основанные на воздействии на коллоидно-глинистую часть грунта и его смесей с гравием или щебнем термической обработкой, солевым укреплением, гидрофобизацией и укреплением вяжущими материалами. дним из наиболее широко распространенных методов
улучшения работы грунтов в основании сооружений является устройство грунтовых подушек. Для этого прибегают к замене слабого грунта непосредственно под подошвой фундамента малосжимаемым грунтом с относительно высоким сопротивлением сдвигу, улучшая тем самым работу грунта основания. Замена грунта осуществляется устройством под фундаментами подушек из песка, гравия, щебня, связного грунта, шлака, отходов различных производств и др. (12.1). К грунтам, используемым в качестве подушек, предъявляются требования удобоукладываемости с заданной плотностью, относительно высокого сопротивления сдвигу и устойчивости скелета грунта при увлажнении и движении подземных вод. Применение подушки способствует выравниванию возможных неравномерностей осадок, а также уменьшению глубины заложения фундамента. | 5. Твердые минеральные частицы в грунтах. Крупность, форма, минералогический состав и их влияние на свойства грунта.
Грунт представляет собой систему, состоящую из минеральных частиц, пространство между которыми в той или иной степени заполнено водой и воздухом. Поэтому в грунтах принято различать три фазы: твердую, жидкую и газообразную. Твердая фаза содержит частицы различного размера и формы, которые по крупности разделяют на глинистые (мельче 0,001 мм), пылеватые (0,05—0,001 мм) и песчаные (2—0,05 мм). Глинистые частицы представляют собой тончайшие пластинки, форма пылеватых частиц приближается к сферической, а песчаные частицы (в зависимости от их происхождения) могут быть округлыми или угловатыми. Свойства грунтов в значительной степени зависят от того, в каком соотношении находятся эти частицы. Особенное влияние оказывает наиболее мелкая фракция грунтов — глинистая.
Количественное содержание в грунтах твердых частиц того или иного размера называется гранулометрическим или механическим составом. Гранулометрические составы природных грунтов крайне разнообразны.
Твердые — минеральные частицы взаимодействуют с имеющейся в грунтах жидкой фазой — водой. Молекулы воды адсорбируются на поверхностях частиц и образуют прочно удерживаемые на них пленки, которые, в отличие от свойств воды остального объема, обладают прочностью на сдвиг и пределом текучести. Воду этих пленок принято называть прочно связанной водой. В непосредственной близости от этих пленок располагается вода, удерживаемая уже меньшими силами, которую называют рыхло связанной. Далее размещается вода, на которую уже не оказывают влияние исходящие от поверхностей минеральных частиц силы. Эта вода находится под воздействием только силы тяжести и называется свободной.
Если в каком-либо грунте содержание пылеватых частиц превышает содержание песчаных, то к наименованию грунта прибавляется слово «пылеватый», например, супесь тяжелая пылеватая, суглинок легкий пылеватый и т. п.
В результате взаимодействия частиц друг с другом и с водой грунты обладают связностью, что увеличивает необходимые для их деформирования или разрушения усилия. Ввиду этого мелкие частицы грунта образуют достаточно прочные грунтовые агрегаты. Связность грунта зависит главным образом от гранулометрического состава и от влажности. В песках, даже влажных, связность проявляется в незначительной степени, и потому эти грунты относят к несвязным. Супеси можно отнести к малосвязным грунтам. Связность особенно становится заметной в случаях суглинков и глин, поэтому последние относят к грунтам связным. Такое разделение грунтов удобно при рассмотрении многих процессов, связанных с их обработкой.
На физико-механические свойства грунтов большое влияние оказывает их состояние, которое в основном определяется влажностью и плотностью.
6. Виды воды в грунтах и ее влияние на свойства грунтов.
Вода в грунтах может находиться в парообразном, жидком и твердом состоянии.
Вода в виде пара. В грунтах содержится не более 0,001% массы грунта. Однако она играет большую роль в процентах, протекающих в грунтах. Такая вода способна передвигаться в грунте как вместе с газообразными компонентами (воздухом), так и самостоятельно – под влиянием разности упругости пара и разности температур. Молекулы парообразной воды под влиянием снижения температуры или действия электрического заряда твердых частиц могут оседать на поверхности.
Связная вода. Вода, удерживаемая на поверхности твердых частиц силами электрического заряда. По свойствам она существенно отличается от обычной свободной воды. Связную воду нельзя всю удалить из грунта статическим давлением, возникающим в грунтах оснований.
Прочносвязанная вода по некоторым свойствам сходна с твердых телом: ее плотность достигает 2,4 г/см3,в ней не проявляются законы гидростатики, она не растворяет солей, обладает значительной вязкостью, упругостью и прочностью на сдвиг. Температура замерзания = -78 градусов и ниже, что существенно, так как в определенной степени объясняет некоторые свойства мерзлых грунтов.
Рыхлосвязанная вода. Ее подразделяют на вторично ориентированную воду и воду, удерживаемую осмотическими силами. Рыхлосвязанная вода так же, как и прочносвязанная может передвигаться в любом направлении от частицы к частице под действием разности их электрического потенциала или же переходя в парообразное состояние. В первом случае передвижение происходит до тех пор пока на внешней границе общей пленки не образуется заряд одной силы.
Свободная вода. Ее разделяют на капиллярную и гравитационную. Капиллярную воду в свою очередь, подразделяют на 3 вида: вода углов пор, подвешенная, капиллярная.
Капиллярная вода углов пор может образоваться вследствие конденсации парообразной воды или же вследствие обезвоживания водонасыщенного грунта. При промачивании сверху образуется подвешенная, а при промачивании снизу – собственно капиллярная вода.
Гравитационная вода. Вода которая может передвигаться в грунте под действием силы тяжести. Ее подразделяют на просачивающуюся воду, которая передвигается сверху вниз, и на воду грунтового потока, передвигающуюся в сторону падения поверхности водоупорного пласта. Гравитационная вода обладает всеми свойствами обычной воды.
Вода в твердом состоянии. Это лед в который превращается свободная и связная вода при замерзании и которая может содержаться в грунте в виде отдельных кристаллов или в виде линз и прослоек, достигающих в вечномерзлых грунтах значительной мощности. Кристаллы льда в мерзлых грунтах служат, как правило, цементирующим веществом.
Кристаллизационная вода и химически связанная вода. Вода, принимающая участие в строении кристаллических решеток минералов. Ее наличие имеет большое значение для улучшения свойств грунтов.
10.Минералогический и гранулометрический составы грунтов и их влияние на поведение грунтов в основаниях.
Гранулометрическим составом грунта называют количественное помассе содержание в нем твердых частиц различных размеров. При этом частицы определенных размеров объединяют в группы называемые фракциями. Количественное содержание каждой фракции выражают в процентах по отношению к общей массе абсолютно сухого грунта.
Отдельно взятые твердые частицы условно называют первичными. Но при образовании нескальных грунтов, особенно тонкодисперсных, может происходить слипание частиц. Слипшиеся твердые глинистые частицы могут иметь сравнительно прочные связи, и в определенных случаях они работают как одно целое. Условноих называют вторичными частицами, или микроагрегатами. Достаточно часто, например, для характеристики структур грунтов возникает необходимость вместе с первичными частицами знать количественное содержание и вторичных частиц, т.е. знать микроагрегатный состав.
Минералогический состав грунтов, в основном зависит от состава коренных пород и степени их выветривания. В процессе химического выветривания и почвообразования толща грунтов обогащается различными соединениями, которые являются новообразованиями по отношению к первоначальному составу породы. Минералы, входящие в состав грунта, могут быть первичными, которые перешли в неизменном виде из первоначальной породы в состав грунта, и вторичными, которые образовались в процессе химических изменений веществ первичных мениралов.
Твёрдые минеральные частицы оказывают существенное влияние на свойства мерзлых грунтов характеристики, которых зависят от размеров и формы минеральных частиц, физико-химической природы их поверхности, определяемой их минеральным составом и составом поглощённых катионов.
Существенно влияет на свойства грунтов форма частиц. Например, при плоской форме зёрен давление в точках контакта частиц практически равно внешнему давлению от нагрузки, тогда как при остроугольной форме- может достигать огромной величины. И интенсивность протекания физико-химических поверхностных явлений зависит от удельной поверхности частиц грунта, которая может достигать в глинистых грунтах 80 и более м2/г.
При прочих равных условиях длительные деформации мёрзлых пород уменьшаются, а прочность увеличивается в ряду: лёд> глина> суглинок> супесь> песок. Увеличение деформируемости грунтов с ростом дисперсности вызвано, прежде всего, увеличением содержания незамёрзшей воды, а большие деформации льда связаны с особенностями его структурной решётки, которые придают свойства идеального реологического тела.
Деформируемость и прочность крупнообломочных мёрзлых грунтов обусловлена мелкодисперсными минеральными заполнителями, либо ледяными включениями. При этом необходимо учитывать вид напряжённого состояния. Если при плотной упаковке минеральных частиц сопротивление сжатию мёрзлых крупнообломочных грунтов может превышать прочность мелкодисперсных грунтов за счёт жёсткости скелета, то сопротивление растяжению, либо сдвигу может быть весьма незначительным в связи с низкими цементационными связями между отдельными обломками.
13) взаимодействие минеральных частиц грунта с водой и влияние его на работу грунта в основаниях.
Минеральные частицы крупнее 0,05 мм компактны, с небольшой удельной поверхностью, форма их шарообразная, угловатая или ребристая, а поверхность гладкая или шероховатая, покрытая мелкими углублениями, выступами, царапинами. В нескльных грунтах, состоящих преимущественно из крупнообломочных частиц боле 2 мм и используемых в качестве оснований сооружения, форма и поверхность частиц практически не имеют значения. В грунте же, состоящем из песчаных частиц одни и те же окатанные и неокатанные песчаные фракции придают ему различную высоту капиллярного поднятия, водопроницаемость и сопротивление сдвигу.
Глинистые минералы среди породообразующих занимают особое место из-за особых св-в, кот.проявляются при взаимодействии минералов с водой.
Каждая тв.минеральная частица имеет отрицательный заряд. Большинство тв.грунтовых частиц в естественном состоянии заряжены отрицательно.
Сила заряда частиц зависит от их минерального состава и удельной площади поверхности. Чем больше площадь, тем больше сила заряда. Песчаные и крупнообломочные частица более 2 мм имеют оч слабый электрический заряд. Заряд пылеватых частиц на формирование св-в грунтов практически не влияет, поэтому говоря об электрически заряженных частицах мы имеем ввиду только глинистые,
Заряд распространяется по поверхности частицы не однородно. Базальные плоскости глинистых частиц заряжены отрицательно, а кромки – положительно. Считаем, что поверхность тв.минеральный частицы имеет только отрицательный заряд. Молекула воды – диполь, попадая в электрическое поле частицы положительно заряженным концом притягивается к поверхности и прочно на ней закрепляется. Также к частицы притягиваются и катионы растворенного в воде вещ-ва.
Ближайший к частицы слой молекул воды и катионов связан с ней особо прочно, этот слой называют адсорбционным. Но притяжение молекул воды и катионов адсорбционного слоя электрический заряд поверхности тв.частицы полностью не уравновешивается. За адсорбционным слоем расположен 2 слой - диффузный.
Сила электрического притяжения в диффузном слое по мере удаления от частицы уменьшается. За пределами свободного слоя находится вода(раствор).
Глинистые минералы могут взаимодействовать с водой не только наружными, но и внутренними поверхностями структурных слоев. В связи с этим глинистые минералы подразделяются на минералы с жесткой кристаллической решеткой(частицы каолинита, гидрослюда(иллит)). С раздвижной кристаллической решеткой и с промежуточным типом кристаллических решеток.
15) Физическая сущность сопротивления грунта сдвигу и определение расчетных показателе прочности грунта.
Прочность грунтов называют их способность воспринимать силы внешнего воздействия не разрушаясь. Разрушение грунта, служащего основанием сооружения, слагающего берег водохарнилища или же откос канала, происходит в виде перемещения – сдвига одной его части относительно другой – тогда, когда силы внешнего воздействия превысят силы внутреннего сопротивления, т.е. когда будет превышена прочность грунта. Прочность грунта, сл-но, определяется их сопротивляемостью сдвигу и оценивается показателем – предельным сопротивлением сдвигу t. Сдвиг происходит в результате действия касательных напряжений, возникающих в грунтах от внешнего воздействия, когда касательных напряжения превысят предельное сопротивление грунтов сдвигу. Отсюда предельное сопротивление грунтов сдвигу –это максимальное касательное напряжение, которое грунт еще способен выдержать не разрушаясь.
Известно, что при попытке сдвинуть одно тело, лежащее на другом и прижатое к нему, в плоскости их контакта возникает сила сопротивления их относительному скольжению. Эту силу называют силой трения скольжения, она направлена прямо противоположную сдвигающей силе сторону. Сила трения изменяется от 0 до какого-то предельного значения, называемого предельной силой трения Ff, которая прямо пропорциональна нормальной силе F: Ff=Fµ, где µ-коэффициент статического трения.
Если к сдвигаемому телу приложить сдвигающую силу Fs,a≤ Ff, то система двух тел будет находиться в состоянии относительного покоя. Равнодействующая Ftot двух сил F и Fs,a будет наклонена к вертикали под углом Ө, который называется углом отклонения.
При равенстве Fs,a=Ff угол Ө достигает максимального значения. В этом случаи угол отклонения называют угломj. =>µ=tgj
Сдвиг тела произойдет, когда сдвигающая сила Fs,a превзойдет придельную силу трения Ff. Сила трения при движении Ff,д также прямо пропорциональная нормальному давлению F: Ff,д=Fµд, где µд – коэффициент кинетического трения.
Очевидно, и при попытке сдвинуть одну тв.частицу по другой также возникает сила сопротивления, выражающаяся силой трения. А так как трение между частицами возникает где-то внутри грунта, то его называют внутренним трением грунта. Но если частицы соединены структурными связями, то сдвинуть частицу относительно другой можно лишь, когда сдвигающая сила разрушит эти связи. Силы, препятствующие сдвигу частиц за счет прочностей структурных связей, называют силами сцепления Fс. Тогда в общем виде можно записать предельные силы Fs,r, препятствующие сдвигу, Fs,r=Ff+Fc=Fµ+Fc,т.е. сила предельного сопротивления грунта сдвигу равна сумме предельной силы трения и силы сцепления. Учитывая, что одна часть грунта сдвигается относительно другой по какой-то площади А, то предыдущее выражение можно записать в виде з-на Кулона: t=p*µ+c, или t=p*tg j +c, где p-сжимающее давление, с-удельное сцепление грунта, j - угол внутреннего трения.
Силами внутреннего сопротивления в грунтах являются не только силы трения между частицами и силы сцепления частиц др. с др., но и силы сопротивления сдвиговой трансляции, а также силы сопротивления срезу самих частиц. Кроме того следует отметить: силы трения и сцепления в грунтах зависят от ряда взаимно связанных факторов, например от менирального состава, крупности частиц, состава порового раствора итд, при сдвиге одновременно имеет место преодоление и сил трения и сил сцепления. Поэтому разделить и их и отделить отдельно друг от друга на практике не представляется возможным. А отсюда можно сделать вывод, что последнее выражение лишь математически описывает явления сопротивления грунтов сдвигу, не отражая полностью физической сущности явления. Однако они дают для практики строительства вполне удовлетворительных результаты, и ими пользуются до настоящего времени, а показатели j и с считают показателями, характеризующими прочность грунта.
Значения φн и Снс определяются в соответствии с ГОСТ 12248-66 «Грунты. Метод лабораторного определения сопротивления срезу песчаных и глинистых грунтов на срезных приборах» в условиях завершенной консолидации.
Для определения значения Cw рекомендуется:
а) для грунтов с числом пластичности W п < 10 испытать образец с нарушенной структурой, приготовленный из пасты с влажностью и плотностью, равными этим же показателям для образца ненарушенной структуры; расхождение значений объемного веса скелета и влажности для образцов ненарушенной и нарушенной структуры должно быть не более соответственно ±0,02 гс/см3 и ±1,5 %;
б) для грунтов с числом пластичности W п > 10 образец ненарушенной структуры предварительно разрезать по плоскости сдвига и после выдерживания под нагрузкой в течение 2-5 мин осуществлять сдвиг «плашка по плашке».
В качестве расчетных значений показателей прочности грунта после соответствующей статистической обработки результатов испытаний и получения нормативных значений принимают: Ср = Снс - Сw;
φр = φн - 2°, где Ср, φр - расчетные значения сцепления и угла внутреннего трения грунта; Снc, Cw - сцепление по испытаниям образцов грунта соответственно ненарушенной и нарушенной структуры (или с подготовленной поверхностью сдвига); φ н - угол внутреннего трения по испытаниям образцов ненарушенной структуры.
19.Компрессионные испытания грунтов.Осадка слоя грунта конечной толщины под действием равномерно распределенной нагрузки.
Одним из способов определения характеристик сжимаемости в лабораторных условиях являются компрессионные испытания. Это испытания грунта в
условиях одноосного сжатия без возможности бокового расширения. Компрессионное сжатие моделирует процесс уплотнения грунта под центром фундамента. Компрессионные испытания грунтов производят в одометрах – приборах с жесткими металлическими стенками, препятствующими боковому расширению грунта при сжатии его вертикальной нагрузкой. При испытаниях происходит уплотнение грунта за счет уменьшения объема пор и влажности. Для оценки сжимаемости грунта строят график зависимости коэффициента пористости от вертикального давления, получают так называемую компрессионную
кривую. Компрессионная зависимость состоит из двух ветвей: кривой уплотнения и кривой набухания. Кривая набухания получается при разгрузке первоначально сжатого образца. В этом случае будет происходить увеличение объема и пористости образца. Увеличение объема грунта при снятии нагрузки характеризует упругие деформации, а разность между первоначальным объемом и объемом образца после разгрузки – остаточные деформации. Кроме коэффициентов сжимаемости, по результатам компрессионных испытаний может быть определен модуль общей деформации грунта E0, МПа.Необходимое оборудование: Компрессионный прибор. Набор гирь. Фильтровальная бумага. Осадке препятствует давлению слоя грунта толщиной Н, расположенного над подошвой фундамента. Поэтому в тех случаях, когда фундамент недостаточно заглублен и поверхностные слои грунта не могут оказать достаточного сопротивления, из-под фундамента выдавливается в стороны большое количество частиц, верхние слои грунта выпираются над поверхностью, и фундамент дополнительно садится на величину. Такое явление часто наблюдается при экспериментах и пробных нагрузках. Оно обычно сопровождается резким неравномерным увеличением осадок. Поэтому давление, при котором происходит выпирание, считается для грунта разрушающим. Следует, однако, указать, что если минимальная глубина заложения фундаментов принята согласно нормам в 0,5 м, а давления на грунт допущены по приведённой ниже табл. 3, то опасность выпирания может считаться исключённой. Так происходит осадка в сухих и влажных грунтах. В песках, насыщенных водой (G 0,8), и в глинах, находящихся в пластичном состоянии,протекание осадки осложняется тем, что нагрузка от фундаментов первоначально воспринимается исключительно водой. Под влиянием дополнительного давления вода начинает перемещаться в сторону из-под фундамента, так как там давление меньше; по мере вытеснения воды нагрузка начинает передаваться на частицы грунта. Под давлением начинается уплотнение грунта, которое сопровождается дальнейшим вытеснением воды. Вытеснение воды и уплотнение грунта продолжаются до тех пор, пока не установится равновесие, т. е. не закончится осадка. Все описанные процессы, связанные с изменением структуры грунта и с вытеснением воды, происходят постепенно, поэтому осадка сооружения заканчивается по истечении некоторого промежутка времени после приложения нагрузки. (Компрессионная кривая изображается в координатах: коэффициент пористости e - давление p, МПа. С увеличением давления кривая становится более пологой, так как грунт при этом постепенно уплотняется и становится менее сжимаемым.)
20.Биогенные грунты. Виды, состав, свойства, особенности деформируемости в основаниях сооружений. Биогенные грунты – это современные органоминеральные отложения осадочного происхождения с повышенным содержанием органического вещества. Из-за постоянно изменяющихся условий образования, биогенные грунты неоднородны по своему генезису, составу, строению и состоянию. В пределах одного геометрического и даже генетического слоя эти грунты характеризуются сильной вариабельностью показателей, что является следствием изменяющихся во времени условий их образования и переотложения в отдельные периоды. Свойства биогенных грунтов обусловливаются соотношением продуктов распада и неразложившейся части органической составляющей, а также характером внутриагрегатных и межагрегатных связей, которые и определяют структуру грунта и, соответственно, его свойства. Специфика свойств биогенных грунтов обусловлена их высокой влажностью и пористостью. Основной объем, содержащейся в них воды, связывается и удерживается органической составляющей этих грунтов.
Основной объем воды в биогенных грунтах связывается и удерживается органической составляющей, влажность (Wо) которой изменяется для разных видов грунтов от 3,0 до 20,0 и более.
Плотность частиц и влажность минеральной составляющей не определены, но они изменяются в узком диапазоне. Для их определения произведем вариантные расчеты.
Расчеты характеристик производим, задаваясь различными значениями плотности частиц минеральной составляющей и ее влажности.
25.Лёссовые просадочные грунты и особенности их поведения под гидросооружением
Лессовые просадочные грунты широко распространены в Среднем и Нижнем Поволжье, Западной Сибири, на Северном Кавказе и в других районах страны.
В зависимости от увлажнения лессы различным образом ведут себя под действием внешней нагрузки. Так, в «сухом» состоянии (ω≤0,09) лессы отличаются значительной прочностью и относительно высокой несущей способностью. В таком состоянии они выдерживают давление на грунт Р≤0,4МПа при небольших осадках и способны сохранять достаточно большую высоту вертикального откоса.
Просадочные грунтыхарактеризуются:
относительной просадочностью εsl — относительным сжатием грунтов при заданном давлении после их замачивания (см. п. 4.10);
начальным просадочным давлением Psl — минимальным давлением, при котором проявляются просадочные свойства грунтов при их полном водонасыщении;
начальной просадочной влажностью ωsl — минимальной влажностью, при которой проявляются просадочные свойства грунтов.
Относительная просадочность грунта определяется в компрессионных приборах по методу одной или двух кривых (ГОСТ 23161—78). По методу одной кривой (рис. 5.18,а,б) испытывают пробу грунта естественной влажности при заданном давлении. После стабилизации осадки грунт насыщают водой, замеряя просадку, и испытание продолжают уже для водонасыщенного грунта.
По методу двух кривых (см. рис. 5.18,в) компрессионным испытаниям подвергают две пробы грунта: одну — при естественной влажности, вторую — при полном водонасыщении, после чего строят графики зависимости е, ∆h=ƒ(P). На кривых (см. рис. 5.18,а) различают три области деформирования просадочных грунтов: область ab, соответствующую сжатию грунта в ненарушенном состоянии; область bc, характеризующую просадку грунтов, и область cd — уплотнение грунта с ненарушенными структурными связями. По кривым e, Δ h=ƒ(P) просадочных грунтов непосредственно определяют значение изменения коэффициента пористости грунта при просадке ∆ εsl а также относительную просадочность εsl,по формуле (4.5).
Рис. 5.18. Компрессионные кривые просадочного грунта: а, б — по методу одной кривой, соответственно, пылевато-глинистых при замачивании и рыхлых песчаных при вибрации; в — по методу двух кривых; 1 — для грунта естественной влажности; 2 — для грунта, насыщенного водой
Согласно СНиП 2.02.01—83* расчетным состоянием просадочных грунтов по влажности является полное водонасыщение Sr > 0,8.
Просадка как и деформация зависит (от минералогического и гранулометрического составов грунта, его влажности, плотности и напряженного состояния, поэтому для каждого лессового грунтаопределяют просадочность при давлениях, которые он будет испытывать в основании под сооружением.
29. Mетод угловых точек основан на том, что вертикальное напряжение  в точке, которая лежит на вертикали,: проходящей через угол загруженной прямоугольной площад ки, и находится на глубине  , равно одной четверти напряжения  которая лежит на вертикали, проходящей через центр этой площадки, и находится наглубинё z='zc/2. С учетом схемы, можно записать так:
 (1)
Пользуясь ЭТИМ СООТНОшением и зная  или К, можно найти   и через него  , или же, наоборот найти , и через него  . В практике чаще пользуются формулой  , по которой вычисляют , предварительно определив по таблице значение К, а по нему пользуясь соотношением (1), 
Угловое напряжение на глубИне  , можно определить непосредственно по формуле  . Для этого в табл. при  отыскивают соответствующий коэффициент К и делят его на 4, получая таким образом коэффициент  . Тогда угловое напряжение будет: 
27.Основные модели грунтов и расчётные схемы основания.
Точность прогнозов в механике грунтов в большой степени определяется тем, с какой полнотой в уравнениях состояния отражаются особенности деформирования грунтов. При этом в практике проектирования для конкретных случаев употребляются расчетные модели грунта разной трудности.
Для широкого круга задач стройки оказалось вероятным выделить те, где основной является оценка несущей способности (прочности и стойкости) грунтов. Напротив, в остальных задачках более принципиальным будет прогноз деформаций основания и сооружения. Наконец, в неких задачках необходимы и оценка несущей способности, и прогноз деформаций грунтов. Но эти расчеты можно проводить раздельно, что позволило распространить на расчеты оснований общие принципы расчетов по предельным состояниям:
расчет по несущей способности (утрата стойкости; хрупкое, вязкое либо другого характера разрушения грунта; лишние пластические деформации либо деформации неустановившейся ползучести);
расчет по деформациям (достижение состояния, затрудняющего нормальную эксплуатацию сооружения либо снижающего его долговечность вследствие недопустимых перемещений – осадок, разности осадок, кренов и т.П.).
Существо расчетов по первой группе предельных состояний заключается в том, что расчетная перегрузка на основание не обязана превосходить силу предельного сопротивления грунтов основания. По второй группе предельных состояний совместная деформация сооружения и основания не обязана превосходить предельной для конструктивной схемы данного сооружения.
таковой подход обусловил возможность использования более обычных расчетных моделей грунтов: для расчетов конечных напряжений и стабилизированных осадок – теории линейного деформирования грунта; для расчетов развития осадок во времени – теории фильтрационной консолидации грунта; для расчетов несущей способности, прочности, стойкости и давления грунта на ограждения – теория предельного напряженного состояния грунта.
Расчет деформаций оснований выполняется с использованием расчетных схем оснований в виде 1) линейно-деформируемого слоя, 2) линейно-деформируемого полупространства, 3) нелинейно-деформируемой среды. Рассмотрим эти расчетные схемы подробнее.
1) Расчетная схема в виде линейно-деформируемого слоя применяется в том случае, если:
а) в пределах сжимаемой толщи основания Hc, определенной как для линейно-деформируемого полупространства, залегает слой грунта с модулем деформации E 1 ³ 100 МПа и толщиной h 1, удовлетворяющей условию 
где E 2- модуль деформации грунта, подстилающего слой грунта с модулем деформации E 1;
б) ширина (диаметр) фундамента b ³ 10 м и модуль деформации грунтов основания E ³ 10 МПа.
2) Расчетная схема в виде линейно-деформируемого полупространства применяется для расчета осадок фундаментов на однородном основании. Допускается ее использование и для неоднородных оснований, если модули деформации слоев грунта незначительно отличаются друг от друга.
При использовании схемы линейно-деформируемого полупространства напряжения и деформации в основании определяются с использованием решений теории линейно-деформируемой среды. Для этой цели при расчете оснований круглых, прямоугольных и квадратных в плане фундаментов используется решение Буссинеска, а для ленточных фундаментов - решение Фламана. В схеме линейно-деформируемого полупространства вводится ограничение в виде сжимаемой толщи основания Hc, глубина которой определяется соотношением между дополнительными вертикальными напряжениями от внешней нагрузки s zp к собственному весу грунтаs zg.
Для определения Hc принимается, что s zp=0,2s zg. Однако в случае слабых сильносжимаемых грунтов на нижней границе определенной таким образом сжимаемой толщи ее увеличивают и границу принимают исходя из условия s zp=0,1s zg. Коэффициенты 0,2 и 0,1, определяющие положение нижней границы сжимаемой толщи, эмпирические. Если сжимаемые грунты подстилаются скальными и полускальными грунтами, то границей сжимаемой толщи будет служить их поверхность. В этом случае сжимаемая толща определяется исходя из инженер
|
||||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 582; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.7.151 (0.014 с.) |
