|
|
|
содержание .. 1 2 3 ..
7
называются
структурными
связями
и
определяют
прочность
связных
грунтов
.
В
пылевато
-
глинистых
грунтах
различают
структурные
связи
:
1)
Водно
-
коллоидные
,
зависящие
от
сил
электромолекулярного
взаимодействия
между
поверхностями
твердых
частиц
и
их
водными
оболочками
.
Эти
связи
пластичны
и
обратимы
.
2)
Кристаллизационные
связи
,
возникающие
вследствие
кристаллизации
на
поверхности
частиц
различных
соединений
из
поровых
растров
.
Это
связи
хрупкого
типа
и
они
практически
необратимы
.
3.1.3.
Характеристики
физических
свойств
грунтов
и
классификации
по
ним
В
механике
грунтов
используются
следующие
основные
физические
характеристики
,
определяемые
опытным
путем
:
–
плотность
грунта
V
m
/
,
т
/
м
3
;
–
плотность
частиц
грунта
s
s
s
V
m
/
,
т
/
м
3
;
–
влажность
w
s
w
m
m
,
где
m
-
масса
в
некотором
объеме
грунта
V;
m
s
и
V
s
–
масса
и
объем
твердых
частиц
в
некотором
объеме
грунта
V;
m
w
и
V
w
–
масса
и
объем
воды
в
некотором
объеме
грунта
V.
По
эти
характеристикам
рассчитывают
производные
показатели
:
-
плотность
сухого
грунта
V
m
s
d
;
1
d
w
;
–
пористость
s
d
П
V
V
n
1
,
где
П
V
–
объем
пор
в
рассматриваемом
объеме
грунта
V
;
–
коэффициент
пористости
1
)
1
(
1
w
n
n
V
V
e
s
s
П
;
(1.2)
–
степень
влажности
:
w
s
П
w
r
e
w
V
V
S
,
где
w
–
плотность
воды
.
В
расчетах
часто
используются
не
плотности
,
а
удельные
веса
,
рассчитываемые
умножением
плотности
на
ускорение
свободного
падения
.
Соответственно
имеем
удельный
вес
грунта
,
частиц
s
и
сухого
грунта
d
:
g
;
s
s
g
;
d
d
g
.
Например
,
если
3
2
/
т м
,
то
3
2 9,81
19,6
/
кн м
.
8
Если
принять
объем
грунта
V
= 1
м
3
,
то
для
него
по
смыслу
пористости
n
–
объем
пор
,
а
1 –
n
=
m
–
объем
твердых
частиц
.
Разрешая
(1.2)
относительно
n,
получаем
:
1
e
n
e
.
Тогда
объем
твердых
частиц
1
1
1
m
n
e
(1.3)
Грунт
,
залегающий
ниже
уровня
подземных
вод
,
испытывает
взвешивающее
действие
воды
.
При
этом
вес
твердых
частиц
уменьшается
на
вес
вытесненной
ими
воды
,
т
.
е
.
на
величину
w
m
.
Принимая
m
по
(1.3),
получаем
:
1
s
w
sb
s
w
m
m
e
.
Для
большинства
грунтов
значение
sb
близко
к
10
кН
/
м
3
.
Для
глинистых
грунтов
наряду
с
влажностью
важным
является
понятие
консистенции
,
характеризующее
степень
подвижности
грунта
.
Консистенция
может
быть
твердой
,
пластичной
и
текучей
.
Влажности
,
соответствующие
границам
между
этими
состояниями
,
называются
пределами
пластичности
или
раскатывания
W
P
(
граница
между
твердым
и
пластичным
состояниями
)
и
текучести
W
L
(
между
пластичным
и
текучим
).
Разность
этих
пределов
называется
числом
пластичности
p
L
p
J
W
W
Число
пластичности
тесно
связано
с
содержанием
в
грунте
глинистой
фракции
и
поэтому
используется
в
классификации
:
J
P
≤
0,07 -
супесь
,
0,07
J
P
≤
0,17
-
суглинок
; J
P
> 0,17 –
глина
.
Состояние
грунта
удобно
характеризовать
показателем
текучести
L
J
:
p
p
L
P
L
p
w
w
w
w
J
J
w
w
.
(1.4)
Из
(1.4)
видно
,
что
при
w
<
p
w
L
J
< 0
и
консистенция
твердая
;
при
w
>
L
w
L
J
> 1
и
консистенция
текучая
.
Для
суглинков
и
глин
изменение
их
свойств
в
интервале
0
1
L
J
очень
существенно
и
для
них
в
указанном
интервале
пластичной
консистенции
состояния
детализируются
:
L
J
0
< 0,25
–
полутвердое
;
L
J
25
,
0
<
0,5 –
тугопластичное
;
L
J
5
,
0
<
0,75 –
мягкопластичное
; 0,75
1
L
J
–
текучепластичное
.
Для
супесей
,
у
которых
число
пластичности
мало
,
во
всем
интервале
0
1
L
J
остается
одно
название
:
супесь
пластичная
.
Для
песчаных
грунтов
очень
важно
состояние
по
плотности
сложения
:
плотное
,
средней
плотности
,
рыхлое
.
В
последнем
состоянии
грунт
дает
большие
деформации
,
особенно
при
динамических
воздействиях
.
Имеющиеся
опытные
данные
по
отдельным
разновидностям
песчаных
грунтов
позволяют
установить
состояние
по
плотности
с
помощью
табл
. 1.1.
9
Более
объективно
плотность
сложения
по
значению
e
можно
установить
,
если
данный
грунт
подвергнуть
максимально
рыхлой
укладке
и
максимально
плотной
,
определив
соответственно
max
e
и
min
e
.
Тогда
,
зная
e
для
естественного
сложения
,
можно
определить
относительную
плотность
или
индекс
плотности
d
J
Таблица
1.1
Плотность
сложения
при
коэффициенте
пористости
Грунты
плотные
средней
плотности
рыхлые
Пески
гравелистые
,
крупные
и
средней
крупности
<0,55
От
0,55
до
0,70
включ
.
>0,70
Пески
мелкие
<0,60
От
0,60
до
0,75
включ
.
>0,75
Пески
пылеватые
<0,60
От
0,60
до
0,80
включ
.
>0,80
max
max
min
d
e
e
J
e
e
.
(1.5)
При
0<
33
,
0
L
J
–
песок
рыхлый
;
при
0,67<
1
L
J
–
плотный
и
при
0,33<
67
,
0
L
J
–
средней
плотности
.
Наиболее
надежно
плотность
устанавливается
статическим
или
динамическим
зондированием
.
Для
песчаных
грунтов
,
особенно
мелких
и
пылеватых
,
на
строительные
свойства
влияет
коэффициент
водонасыщения
r
S
.
В
зависимости
от
r
S
пески
разделяются
на
малой
степени
водонасыщения
(
5
,
0
r
S
),
средней
степени
водонасыщения
0,5<
8
,
0
r
S
и
насыщенные
водой
r
S
>0,8.
По
характеристикам
физического
состава
и
состояния
можно
определить
условное
расчетное
сопротивление
грунта
0
R
,
интегрально
характеризующее
строительные
свойства
грунта
как
основания
.
Для
песчаных
грунтов
достаточно
знать
полное
наименование
грунта
и
плотность
(
табл
. 1.2),
а
для
пылевато
-
глинистых
–
название
,
значения
L
J
и
e
(
табл
. 1.3).
Таблица
1.2
Расчетные
(
условные
)
сопротивления
песчаных
грунтов
R
0
песка
,
кПа
Характеристика
песка
плотного
средней
плотности
Крупные
600
500
Средней
крупности
:
500
400
Мелкие
:
маловлажные
400
300
влажные
и
водонасыщенные
водой
300
200
Пылеватые
:
маловлажные
300
250
влажные
200
150
насыщенные
водой
150
100
10
Таблица
1.3
Расчетные
(
условные
)
сопротивления
пылевато
-
глинистых
(
непросадочных
)
грунтов
R
0 ,
кПа
при
значении
I
L
Пылевато
-
глинистые
грунты
Коэффициент
пористости
,
е
0
1,0
0,5
300
300
Супеси
0,7
250
200
0,5
300
250
0,7
250
180
Суглинки
1,0
200
100
0,5
600
400
0,6
500
300
0,8
300
200
Глины
1,1
250
100
3.2.
Основные
закономерности
деформирования
и
прочности
грунтов
3.2.1.
Работа
грунта
в
основаниях
сооружений
.
Стадии
деформирования
Под
нагрузкой
от
сооружения
в
грунте
возникают
напряжения
и
деформации
.
Накопление
деформаций
по
всей
толще
основания
приводит
к
осадке
сооружения
.
Перегрузка
фундамента
может
вызвать
разрушение
грунта
.
Поэтому
в
механике
грунтов
детально
изучались
условия
деформирования
грунта
под
фундаментами
и
характер
зависимости
осадки
S
от
нагрузки
F
.
Опыты
проводились
как
с
натурными
фундаментами
,
так
и
с
их
моделями
–
штампами
.
Различными
методами
устанавливались
перемещения
частиц
грунта
в
основании
.
В
результате
была
установлена
определенная
стадийность
деформирования
оснований
,
причем
на
каждой
стадии
в
грунте
происходят
деформации
определенного
вида
,
сказывающиеся
на
характере
зависимости
осадки
от
нагрузки
или
давления
по
подошве
фундамента
/
р
F
A
.
Выделяются
следующие
стадии
(
рис
. 2.1): I –
уплотнения
; II –
сдвигов
;
III –
разрушения
.
В
первой
стадии
деформации
малы
.
Перемещения
частиц
грунта
направлены
преимущественно
по
вертикали
,
под
подошвой
формируется
область
(
ядро
)
уплотненного
грунта
.
Зависимость
S = f(p
)
на
этом
участке
близка
к
линейной
.
Во
второй
стадии
характер
деформирования
меняется
:
из
-
под
краев
фундамента
происходит
отжатие
грунта
и
формируются
области
,
в
которых
прочность
грунта
исчерпана
–
области
сдвига
.
По
мере
их
развития
приращения
осадок
все
более
опережают
приращения
давлений
,
что
отражается
в
существенной
нелинейности
зависимости
S = f(p
).
содержание .. 1 2 3 ..
|
|
|