Физико-механические свойства лёссовых грунтов

v Макропористая текстура лёссовых грунтов обуславливает их высокую пористость n>0,44.

v В природном состоянии степень водонасыщенности S_r< 0,5.

v В сухом состоянии лёссовые грунты обладают достаточно высокой прочностью и несущей способностью.

Высокая прочность маловлажных лессовых грунтов обуславливается наличием жесткихкристаллических связей между частицами грунта.

Однако данный вид связей не водостойкий и при увлажнении грунта происходит их размокание. В результате грунт распадается на пылеватые частицы, практически не связанные друг с другом.

Учитывая высокую пористость лёссового грунта, такое нарушение структуры приводит к значительным неравномерным и быстронарастающим деформациям, носящим просадочный характер.

v Поэтому макропористые лессовые грунты еще называют просадочными.

Просадочные свойства лёссовых грунтов принято оценивать величиной относительной просадочности ε _{sl .}

Данная величина определяется в ходе компрессионных испытаний грунта в одометре, оборудованном системой подачи воды к грунту снизу при различных давлениях.

По результатам испытаний строится зависимость деформирования образца от давления.

- высота образца грунта природной влажности при

давлении, ожидаемом на данной глубине

после возведения сооружения;

- высота образца после просадки от замачивания;

- высота образца при природном давлении

p ₁= σ _z, на данной глубине z.

 

 

Принято считать, что

при ε_sl ≤ 0,01 грунт просадочными свойствами не обладает.

Величина относительной просадочности ε _sl в значительной степени зависит от величины уплотняющего давления р. Поэтому, чем больше будет нагрузка на основание, тем выше величина относительной просадочности.

Давление при котором величина относительной просадки равна 0,01 называется начальным просадочным давлением P_sl.

 

 

При меньшем давлении лёссовый грунт можно рассматривать как непросадочный.

 

Просадочные грунты I и II типа

Существуют лёссовые грунты у которых начальное просадочное давление меньше природного давления

P_sl < σ_zg.

При замачивание оснований, сложенных такими грунтами происходит просадка дневной поверхности и образование мульд проседания даже если на основание не действуют внешние нагрузки.

Такие лёссовые грунты условно относят ко II типу по просадочным свойствам.

По данным полевых испытаний устанавливается тип грунта по просадочности и величина относительной просадочности:

n I тип - когда под действием собственного веса грунта вся толща проседает не более чем на 5 см (в основном просадка грунта развивается при замачивании под действием внешней нагрузки);

n II тип - когда под действием собственного веса грунта вся толща проседает более чем на 5 см.

 

 

Фазы напряженно деформируемого состояния грунта. Принцип линейной деформируемости грунта. Основные допущения при определении напряжений в массиве грунта

 

Фазы напряженно деформируемого состояния

1- фаза упругих деформаций

2-фаза уплотнения и местных сдвигов

3-фаза интенсивного развития сдвиговых деформаций

4 –фаза выпора

 

Принцип линейной деформируемости грунта

p При нагрузках до некоторого предела пропорциональности и при однократном приложении сжимающей нагрузки зависимость между деформациями основания и нагрузкой может быть принята линейной и при расчете грунтов могут быть использованы основные положения теории линейно - деформируемых тел.

Определение напряжений от сосредоточенной силы

 

Основные допущения

p Грунт является линейно-деформируемой средой

p Грунт испытывает лишь одноразовое загружение сжатия

p Условно принимается, что грунт является сплошным телом (зернистость не учитывается)

p Грунтовая толща представляет собой полупространство, бесконечно простирающиеся по глубине и в стороны

Решение Буссинеска

 

 

Определение напряжений от действия сосредоточенной силы.