Коробова Ольга Александровна

Аудитория 430

Литература

1. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.

2. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.

3. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. - М.: Стройиздат, 1985.

4. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – Л.: Стройиздат, 1988.

5. Цытович Н.А. Механика грунтов. – М.: Высшая школа, 1983 (1963).

6. Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В., Тер-Мартиросян З.Г., Чернышев С.Н. Механика грунтов, основания и фундаменты. – 1994.

Лекция 1 – 27.09.11

Задачи в области фундаментостроения. Роль отечественных ученых в становлении механики грунтов. Основные понятия и определения. Фазовый состав, структура и текстура грунта.

Задачи фундаментостроения:

1. Необходимо правильно оценивать геодинамические процессы, свойства грунтов, возможность их деформации и потери устойчивости под действием нагрузок;

2. Улучшать в случае необходимости строительные свойства грунтов для возможности использования их в основании;

3. Определять рациональные размеры фундаментов и вид подземных конструкций сооружений;

4. Выбирать методы устройства фундаментов, при которых не нарушалась бы структура грунтов в основании в период строительства;

5. Разрабатывать меры по уменьшению или исключению воздействия геодинамических процессов на возводимые сооружения.

Стоимость работ по подготовке оснований и устройству фундаментов обычно составляют 20-30%.

Основные понятия и определения

Грунты– природные материалы, получающиеся в результате разрушения земной коры.

Грунтаминазывают горные породы коры выветривания литосферы (каменной оболочки замли).

ГОСТ 25.100-95 Грунты. Классификация– горные породы, почвы, техногенные основания, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунтовой основание– часть грунтового массива, на которую передаются (воздействуют) внешние нагрузки от зданий и сооружений и природные факторы(изменение температуры, водные потоки).

Фундаментомназывается нижняя часть здания или сооружения (подземная или подводная), воспринимающая нагрузки от верхней часть и передающая их на грунтовой основание.

Основание, фундамент и подземная конструкциянеразрывно связаны между собой, взаимно влияют друг на друга, по существу, должны рассматриваться как единая система.

Рис 1.1

Высота фундамента h_fобычно несколько меньше глубины его заложения d, поскольку обрез фундамента располагают, как правило, ниже планировочной отметки поверхности земли.

h_f– высота фундамента;

d – глубина его заложения;

1 – фундамент

2 – поверхность планировки

3 – надфундаментные конструкции

4 – обрез фундамента (верхняя плоскость)

5 – подошва фундамента (нижняя плоскость)

6 – уступы

7 – несущий слой грунта (воспринимающий давление от фундамента)

8 – подстилающие слои

Фазовый состав грунта

В большинстве случаев грунты состоят из трех компонентов: твердых частиц (твердых тел), воды (жидкого тела) и воздуха или иного газа(газообразного тела), то есть составные части грунта находятся в трех состояниях – твердом, жидком и газообразном.

Если грунт состоит из твердых частиц, все поры между которыми заполнены водой, то он является двухкомпонентной (двухфазной) системой. Иногда его называют грунтовой массой.

В мерзлом грунте содержится лед (пластичное тело), придающий грунту свойства, которые приходится учитывать, при строительстве в районах распространения вечномерзлых грунтов. Мерзлый грунт является четырехкомпонентной (четырехфазной) системой.

В основном в грунте кроме твердых частиц и воды имеется воздух или иной газ, либо растворенный в поровой воде, либо свободно сообщающийся с атмосферой. Такой грунт является трехкомпонентной (трехфазной) системой.

Твердые частицыобычно имеет тот же состав, что и материнская порода (сиенит, габбро).

Диапазон изменения крупности частиц грунтов значительный. Частицы, близкие по крупности, объединяют в отдельные группы, называемые гранулометрическими фракциями(или просто фракциями), которым присвоены соответствующие наименования.

Рис 1.2

График гранулометрического состава или неоднородности грунта

Лекция 2 – 05.10.11

Чем больше твердых частиц, тем грунт прочнее. Галечный грунт отбирается на поле и затем его отправляют в лабораторию. Пробу высушивают, истирают в ступке и просеивают на сито.

Для мелких грунтов плотность суспензии (смесь твердых частиц с водой) определяют ареометрами по скорости оседания твердых частиц в стоячей воде.

Зерновой состав для фракции > 0,1мм определяют просеиванием через комплект сит. Для более мелких фракций (менее 0,1мм) применяют методы, основанные на определении размеров частиц грунта по скорости их выпадания из суспензии метод седиментации (образование осадка), используя зависимость Стокса для скорости падения шара в вязкой жидкости. Суспензию из пробы грунта и воды помещают в высокий стеклянный сосуд (цилиндр) и тщательно взбалтывают. Чем мельче частицы, тем медленнее они оседают в спокойной жидкости. Скорость падения частиц грунта оценивают по уменьшению плотности суспензии различными методами: ареометрическим, пипеточным и отмучиванием. Следует отметить что в следствии использования формулы Стокса определяются не действительные размеры частиц, а диаметр шара, который падал бы в жидкости (в воде) и с такой же скоростью как и сложная по форме частица.