Условные обозначения согласно ГОСТ 21100-2011

Обозна-чение	Наименование характеристики грунта по настоящему стандарту
ρ	Плотность грунта
ρd	Плотность сухого грунта
ρs	Плотность частиц грунта
ρw	Плотность воды
e	Коэффициент пористости
e max	Коэффициент пористости песка в предельно-рыхлом состоянии
e min	Коэффициент пористости песка в предельно-плотном состоянии
ID	Степень плотности
w	Влажность
Sr	Коэффициент водонасыщения
wL	Влажность на границе текучести
wP	Влажность на границе раскатывания
Ip	Число (индекс) пластичности
IL	Индекс текучести (показатель консистенции)
d	Диаметр частиц
Cu	Коэффициент неоднородности гранулометрического состава
m0	Коэффициент сжимаемости
mv	Коэффициент относительной сжимаемости
E	Модуль деформации
k	Коэффициент фильтрации
φ	Угол внутреннего трения
с	Удельное сцепление

ВВЕДЕНИЕ

Основные понятия и определения. Механика грунтов изучает физические и механические свойства грунтов, методы расчета напряженного состояния и деформаций оснований, оценки устойчивости грунтовых массивов, давление грунта на сооружения.

Грунтом называют горную породу, используемую при строительстве в качестве основания сооружения, среды, в которой сооружение возводится, или материала для сооружения.

Горной породой называют закономерно построенную совокупность минералов, которая характеризуется составом, структурой и текстурой.

Под составом подразумевают перечень минералов, составляющих породу. Структура – это размер, форма и количественное соотношение слагающих породу частиц. Текстура – пространственное расположение элементов грунта, определяющее его строение.

Все грунты разделяются на естественные – магматические, осадочные, метаморфические; и искусственные – уплотненные, закрепленные в естественном состоянии, насыпные и намывные.

Задачи дисциплины для проектирования и строительства. Основной задачей курса является обучение студентов:

- основным положениям механики грунтов;

- свойствам грунтов и их характеристикам - физическим, деформационным, прочностным;

- методам расчета напряженного состояния грунтового массива;

- методам расчета прочности грунтов.

Связь курса с другими дисциплинами. Механика грунтов неразрывно связана с инженерной геологией, изучающей верхнюю часть земной коры, как среду инженерной деятельности человека.Для понимания механики грунтов необходимо знать дисциплины механико-математического цикла: сопротивление материалов, теорию упругости, пластичности и ползучести, строительную механику, владеть методами математического анализа.

Исторический обзор развития дисциплины. Опыт фундаментостроения и устройства грунтовых сооружений насчитывает тысячелетия. В древнем Египте и Месопотамии возводились грандиозные грунтовые ирригационные сооружения. Выдающийся архитектор античности Витрувий (I в. до н.э.) писал: «Для закладки фундаментов храмовых зданий следует рыть до глубины твердых пород...». При этом строительство оставалось скорее искусством, чем наукой, и только в ходе промышленной революции возникла необходимость формирования научного подхода ко всем отраслям строительства (в том числе фундаментостроения).

Появляются классические работы о закономерностях поведения грунтов под нагрузкой:

- о давлении грунта на подпорные стенки (Ш. Кулон, 1773);

- о движении воды в грунтах (Г. Дарси, 1856);

- о связи между давлением и осадкой (Е. Винклер, 1867);

- о распределении напряжений в полупространстве от действия приложенной к его верхней границе сосредоточенной вертикальной силы (Е. Буссинеск, 1885);

- о предельном равновесии сыпучих сред (Л. Прандтль, 1920).

Полагают, что научные основы современной механики грунтов начали формироваться в 1925 г., когда вышел фундаментальный труд американского ученого проф. Карла Терцаги «Строительная механика грунтов». Основателем отечественной школы механики грунтов является проф. Н. М. Герсеванов, опубликовавший в 1925- 1933 гг. работу «Основы динамики грунтовой массы». Огромное влияние на развитие теоретических основ механики грунтов оказали работы Н. П. Пузыревского, Н. Н. Маслова, В. А. Флорина, М.Н. Гольдштейна.

Очень велика роль член-корреспондента АН СССР проф. Н. А. Цытовича в развитии отечественной и мировой науки механики грунтов, в практике фундаментостроения. Он по праву считается одним из основоположников современной механики грунтов, механики мерзлых и структурно неустойчивых грунтов, прикладной геомеханики в строительстве. Его перу принадлежит самый первый в истории науки учебник «Основы механики грунтов», который неоднократно переиздавался в период 1934 — 1983 гг. Будучи создателем и первым президентом Национальной ассоциации по механике грунтов и фундаментостроению (НАМГиФ), Н.А. Цытович сделал многое для роста авторитета отечественной школы механики грунтов в мировом научном сообществе.