Назвати механічні фізичні характеристики ґрунтів основи, методи їх визначення і застосування при проектуванні

Сжимаемость – способность грунта изменять свое строение (упаковку твердых частиц) под. влиянием внешних воздействий на болем компаткное за счет уменьшения пористости. (см №6)

Основні показники стисливості грунтів визначають шляхом ущільнення зразка грунту під навантаженням без можливості бокового розширення. Показники, що характеризують стисливість грунтів: - коефіцієнт стисливості атамодуль деформації Е.

Коефіцієнт стисливості грунту а - це відношення зміни коефіцієнта пористості е до різниці тиску, що викликала цю зміну.

Модуль деформації грунту Е - це коефіцієнт пропорційності між відносною деформацією та вертикальним тиском.

Для випробування грунтів на стисливість використовують компресійні прилади (одометри) та стабілометри – трьохвісне стискання.

Відомо, що компресійний модуль деформації Е_к не співпадає з польовим модулем деформації Е, який знаходять шляхом натурних випробувань на будівельному майданчику. Тому для використання компресійного модуля в розрахунках деформацій фундаментів його потрібно збільшити за допомогою коректуючого коефіцієнта m_к, який знаходиться по таблиці. Коеф. залежить від типу грунту та коеф.пористості.

Модуль деформации определяется:

*табличным способом (без реального грунта);

*в лабораторних условиях (испытание образцов); см №6

*в полевых условиях (испытание грунтового основания)

Водопроницаемость – способность грунтов пропускать воду.

Коефіцієнт фільтрації К_ф (см/добу, м/рік) - основна характеристика водопроникливості грунтів, що дорівнює кількості (витраті, об’єму) води, що фільтрується за одиницю часу через одиницю площі ґрунту при градієнтові напору І=1. Коефіцієнт фільтрації ґрунту визначають в приладі КФ – ООМ.

Закон Дарси для скорости фильтрации песчаных грунтов: скорость фильтрации прямо пропорциональна гидравлическому градиенту.

Закон ламинарной фильтрации.

1-песчаный грунт, 2-пылевато-глинистый грунт; Io – начальный градиент для глинистых грунтов – напорный градиент, до достижения которого фильтрация в грунте не наблюдается.

Для глинистых грунтов:

Прочность грунта – способность грунта сопротивляться разрушению под нагрузкой.

Опір ґрунту зрізу є найважливішою характеристикою міцності. Він визначається силами тертя та зчеплення між частинками ґрунту. Сили зчеплення, які діють між мінеральними частинками ґрунту, обумовлені силами молекулярного тяжіння, природними цементуючими та структурними зв'язками і залежить від щільності та вологості. Сили тертя, які діє між окремими частинами ґрунту, залежать від вологості, щільності ґрунту, розмірів та форми частинок.

Опір зв’язних ґрунтів зрізу визначається законом Кулона (граничний опір зсуву прямо пропорційний нормальному тиску):

Кут внутрішнього тертя φ та питоме зчеплення с - головні характеристики міцності ґрунту, які знаходять із дослідної залежності дотичних напруг в ґрунті при зсуві від нормальних напруг τ = ¦(σ).

Для отримання такої залежності необхідно випробувати на зріз кілька зразків зв’язного грунту непорушеної структури, які вирізані з єдиного моноліту, при різних величинах вертикального тиску (наприклад, 0,05; 0,1; 0,15 МПа). Визначення опору грунту зрізу проводять в приладі одноплощинного зсуву.

В піщаних ґрунтах питоме зчеплення с практично дорівнює 0. Закон Кулона для ідеально сипучих пісків має такий вигляд:

Закон Кулона для сипучих грунтів а), для глинистих б)

Деяке уявлення про розмір кута внутрішнього тертя φ (º) піщаних грунтів можна одержати шляхом визначення кута природного схилу Θ. Кутом природного схилу називається кут, при якому незакріплений схил піщаного грунту зберігає рівновагу (або кут, під яким розташовується пісок, коли його відсипають). Для ідеально сипучих грунтів φ ≈ Θ. Величина Θ знаходиться за допомогою приладу для визначення кута природного схилу

Методи визначення с і ϕ:

1)табличний (за табл..ДБН);

2)лабораторні випробування;

*эталонный метод – испытание в приборе 1плоскостного сдвига. Построение линейной диаграммы сдвига. (см.рис.закона Кулона)

Испытание в стабилометре

Круги Мора – графическое представление двухмерного состояния напряжений.

Условие предельного равновесия для реального грунта:

– давление связности,

*раздавливание свободных призм