23. Лессовые грунты, их просадочность и свойства.

Лессовые породы представлены суглинками, реже – супесями. Среди них различают лесс (первичное образование) и лессовидные суглинки (переотложенные первичные образования). Для лессов типична однородность. Лессовидные суглинки обычно слоисты и могут содержать обломки различных пород. Лессовые грунты бывают палевой, палево-желтой или желто-бурой окраски.

Просадочность – явление, характерное для многих лессовых пород. Просадка связана с воздействием воды на структуру пород с последующим ее разрушением и уплотнением под весом самой породы или при суммарном давлении собственного веса и веса объекта. Уплотнение пород приводит к опусканию поверхности земли в местах замачивания водой. Форма опускания зависит от особенностей источника замачивания.

Просадочность – способность конкретных пород резко уменьшать свой объём при замачивании их водой под определённым давлением.

Просадочность – типичное свойство лесов и лессовых пород, но может наблюдаться и в мёрзлых породах, в сухих мелкозернистых песках.

Степень просадочности оценивается по величине относительной просадочности.

где h – начальная высота;

–высота образца после уплотнения нагрузкой Р.

h_P – высота образца после замачивания под той же нагрузкой.

Кроме этого порода может характеризоваться коэффициентом макропористости:

E_M=E_P – E_P^’

E_P – коэффициент пористости до замачивания;

E_P^’ – коэффициент пористости после замачивания.

Коэффициент просадочности:

h – начальная высота;

∆h₁ – уменьшение высоты образца при естественной влажности под нагрузкой Р;

∆h₂ – уменьшение высоты образца под той же нагрузкой после замачивания;

Для получения сравнительных характеристик пород принято определить просадочность при стандартной нагрузке 0,4 МПа.

24. Понятие о зерновом и микроагрегатном составе грунтов.

Структура грунтов.

Под структурой грунтов понимается размер, форма, количество соотношений слагающих элементов и характеристики взаимодействия других.

Структура

Макроструктура	Микроструктура
все особенности макросложения глинистых и пылевидных пород. При этом форма и размеры, пористость различимы не вооруженным взглядом.	размер, форма, количественное соотношение микроарегатов и характерном их положении. Размеры ≤5 микрон.

Структурные связи грунта формируются в результате длительных физических и химических процессов происходящих в земной коре.

Форма и размеры грунтовых частиц.

Гравийные частицы(40-2мм)- окатанные или щебнистые обломки горных пород не обладающие связанностью в сухом состоянии. Водопроницаемость достигает более 100 м в сутки. Капиллярное перемещение отсутствует. При наличии более 30% гравийных частиц грунту придается прочность и устойчивость. Песчаные(2-0,05 мм)- окатанные обломки минералов, реже г.п. Не обладающие связностью. Значительная водопроницаемость. Капиллярное поднятие не велико. Усадка, пластичность, липкость отсутствует.

Пылеватые(0,05-0,001)- по минимальному составу чаще всего кварц, реже полевой шпат. Характеризуются крайне слабой вязкостью в сухом состоянии, не пластичны. Способность за короткое время поднимать воду по капиллярам до 3м. Отличаются способностью легко переходить в плывунное состояние. Водопроницаемость не значительная.

Глинистые(<0,001)- представляют собой смесь глинистых и других минералов. Практически водонепроницаемы, обладают большой влагоемкостью. В сухом состоянии обладают связностью. В большой степени проявляются: липкость, пластичность, набухание, водоудерживающая абсорбирующая способность.

Под гранулометрическим или зерновым составом понимается количественное соотношение разных фракций в дисперсных грунтах. То есть грунтовой состав показывает, какого размера частицы и в каком содержании в породе.

Методы гранулометрического анализа

прямые	косвенные
1.ситовый метод - применяют для крупнообломочных и песчаных грунтов;	1. ареометрический - в этом методе проводится измерение плотности суспензии через определенные промежутки времени, затем измеряется количество содержащихся в грунте частиц
2. пипеточный – основан на учете скорости падения частиц в жидкой среде, применяется для пылеватых и глинистых грунтов	2.метод С.И Рутковского позволяет определить песчаную, глинистую и пылеватую фракции;
3. метод отмучивания - основан на учете скорости падения частиц в жидкости после взмучивания.	3. визуальный чисто субъективный метод.

Изображение и описание зернового состава.

Результаты грананализа сводим в таблицу, по каждой строим график. Он представляет собой суммарную кривую. По оси ординат откладывается суммарные % содержания фракций, по оси абсцисс данные замеров частиц. По суммарной кривой можно оценить эффективный диаметр частиц грунта, применяемый в расчетах коэффициента фильтрации. Также по суммарной кривой определяют коэффициент неоднородности.

25. Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

Метод круглоцилиндричесхих поверхностей скольжения широко применяется на практике, так как дает некоторый запас устойчивости и основывается на опытных данных о форме поверхностей скольжения при оползнях вращения, которые на основании многочисленных замеров в натуре принимают за круглоцилиндрические, при этом самое невыгодное их положение определяется расчетом. Принятие определенной формы поверхностей скольжения и ряда других допущений делает этот метод приближенным.

Допустим, что центркруглоцилиндрической поверхности скольжения оползающей призмы находится в точке О (рис21 а).

Уравнением равновесия будет . Для составления уравнения моментов относительно точки вращенияО разбивают призму скольжения ABC вертикальными сечениями на ряд отсеков и принимают вес каждого отсека условно приложенным в точке пересечения веса отсека Pi с соответствующим отрезком дуги скольжения, а силами взаимодействия по вертикальным плоскостям отсека (считая, что давления от соседних отсеков равны по величине, а по направлению противоположны) пренебрегают. Раскладывая далее силы веса Pi на направление радиуса вращения и ему перпендикулярное, составляют уравнение равновесия, приравнивая нулю момент всех сил относительно точки вращения:

Сокращая это выражение на R, получим

Здесь L—длина дуги скольжения АС; φ, с — угол внутреннего трения и сцепления грунта; T_t и Ni — составляющие давления от веса отсеков, определяемые графически или вычисляемые по замерам углов αi:

За коэффициент устойчивостиоткоса принимают отношение момента сил удерживающих к моменту сил сдвигающих, т. е.

Однако решение поставленной задачи определением коэффициента устойчивости для произвольно выбранной дуги поверхности скольжения не заканчивается, так как необходимо из всех возможных дуг поверхностей скольжения выбрать наиболее опасную. Последнее выполняется путем попыток, задаваясь различными положениями точек вращения О; для уменьшения числа попыток существуют некоторые правила. Далее, из всех возможных центров скольжения выбирают тот, для которого требуется максимальная величина сил сцепления. Этот центр принимают за наиболее опасный и для него по формуле вычисляют коэффициент устойчивости η.

Обычно считают, что при величине η ≥1,1÷1,5 откос будет устойчивым.

Некоторые усовершенствования и упрощения расчетов по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения (введение переменности масштаба, но в прежней постановке задачи) внесены проф. Г. И. Тер-Степаняном и проф. М. Н. Гольдштейном, причем коэффициент устойчивости рекомендуется определять по выражению

где А и В — коэффициенты, зависящие от геометрических размеров сползающего клина, выраженные в долях от высоты откоса А; значения этих коэффициентов приведены в таблице.

Для грунтов связных с незначительным углом внутреннего трения (при φ < 5 ÷ 7°) при залегании на некоторой глубине ξ плотного грунта расчет производится в предположении выпирания основания за пределами откоса.