- •Н.И.Барац
- •Механика грунтов
- •Учебное пособие
- •Омск • 2008
- •Введение
- •Раздел 1. Физическая природа и физические свойства грунтов
- •1.1. Происхождение и состав различных видов грунтов
- •1.2. Виды воды в грунтах
- •1.3. Структура и текстура грунтов
- •1.4. Показатели состава и физического состояния грунтов
- •1.4.1. Гранулометрический состав грунта
- •Классификация крупнообломочных и песчаных грунтов
- •Классификация глинистых грунтов
- •1.4.2. Физические свойства грунтов
- •Классификация песчаных грунтов по плотности сложения
- •1.4.3. Пределы и число пластичности
- •Классификация глинистых грунтов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 2. Механические свойства грунтов
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Деформируемость грунтов
- •2.2.1. Виды деформаций в грунтах
- •2.2.2. Фазы напряженного состояния грунта
- •2.3. Сжимаемость грунтов
- •2.3.1. Коэффициенты бокового расширения и бокового давления грунта
- •2.3.2. Компрессионное сжатие
- •2.3.3. Компрессионные свойства лессовых грунтов
- •2.3.4. Определение модуля деформации грунта
- •2.4. Водопроницаемость грунтов
- •2.5. Гидродинамическое давление воды
- •2.6. Прочность грунтов
- •2.6.1. Факторы, влияющие на сопротивление грунтов сдвигу
- •2.6.2. Нормативные и расчетные деформационные и прочностные характеристики грунтов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 3. Распределение напряжений в грунтовом массиве
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Определение напряжений в массиве грунта от сосредоточенной силы
- •Значения коэффициента k
- •Значения коэффициентов и
- •3.3. Распределение напряжений в основании в случае плоской задачи. Задача Фламана
- •3.4. Напряжения в основаниях дорожных насыпей
- •3.5. Распределение напряжений от собственного веса грунта
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 4. Определение конечных осадок сооружений
- •4.1. Основные исходные положения
- •4.2. Расчёты осадок сооружений
- •4.2.1. Метод общих упругих деформаций
- •4.2.2. Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке
- •4.2.3. Расчет осадки оснований фундаментов методом
- •4.2.4. Осадка грунтового основания во времени
- •Значения n для определения осадки St при различных вариантах эпюр уплотняющих напряжений
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 5. Теория предельного напряженного состояния грунта
- •5.1. Плоская задача теории предельного равновесия
- •5.2. Критические нагрузки на грунты основания
- •5.3. Предельная нагрузка на грунтовое основание
- •Значения коэффициентов несущей способности для случая действия наклонной полосообразной нагрузки
- •Значения коэффициентов несущей способности с учетом собственного веса грунта и уплотненного ядра для полосообразной нагрузки
- •5.4. Устойчивость грунтовых откосов
- •5.4.2. Расчет устойчивости откосов методом круглоцилиндрических
- •5.5. Давление грунтов на подпорные стенки
- •5.5.1. Аналитический метод определения давления грунта
- •5.5.2. Давление грунтов на подземные трубопроводы
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 6. Специальные вопросы механики грунтов
- •6.1. Мерзлые грунты
- •6.2. Слабые глинистые водонасыщенные и заторфованные грунты
- •6.3. Геосинтетические материалы для армирования грунтов
- •Контрольные вопросы
- •Основные условные обозначения
- •Библиографический список Основной
- •Дополнительный
- •Оглавление
- •Раздел 1. Физическая природа и физические
- •Раздел 2. Механические свойства грунтов……...………………...….20
- •Раздел 3. Распределение напряжений
- •Раздел 4. Определение конечных осадок
- •Раздел 5. Теория предельного
- •Раздел 6. Специальные вопросы
- •644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
- •644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
- •Значения αн для определения сжимающих напряжений в основании насыпи по ее оси
1.4. Показатели состава и физического состояния грунтов
1.4.1. Гранулометрический состав грунта
Грунты в условиях естественного залегания состоят из частиц различной крупности и поэтому в зависимости от размера частиц подразделяются на крупнообломочные (> 2 мм), песчаные (от 2 до 0,05 мм), пылеватые (от 0,05 до 0,005 мм) и глинистые (менее 0,005 мм).
Содержание в грунте частиц различной крупности, выраженное в процентах от общего веса сухого грунта, характеризует зерновой (гранулометрический) состав грунта. При определении гранулометрического состава грунт делят на фракции, включающие частицы определенного размера. По содержанию фракций классифицируют грунт.
Для определения зернового состава песчаных грунтов используют ситовой метод. Суть метода заключается в разделении пробы грунта на фракции с помощью набора сит и определении процентного содержания веса каждой фракции к общему весу взятой навески грунта. В соответствии с ГОСТ 25100-95 крупнообломочные грунты и пески подразделяются на разновидности (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Классификация крупнообломочных и песчаных грунтов
Разновидности грунтов |
Размер зерен, частиц диаметром свыше, мм |
Содержание зерен, частиц, % по массе |
1 |
2 |
3 |
Крупнообломочные: валунный (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый)
|
200 |
Свыше 50 |
Окончание табл. 1.1
1 |
2 |
3 |
галечниковый (при неокатанных гранях – щебнистый) гравийный (при неокатанных гранях – дресвяный) |
10
2 |
Свыше 50
Свыше 50 |
Пески: гравелистый крупный средней крупности мелкий пылеватый |
2 0,5 0,25 0,10 0,10 |
Свыше 25 Свыше 50 Свыше 50 75 и выше менее 75 |
При содержании в крупнообломочных грунтах песчаного заполнителя более 40 % или глинистого заполнителя более 30 % общей массы воздушно-сухого грунта к наименованию крупнообломочного грунта добавляется наименование вида заполнителя.
Для количественной оценки гранулометрического состава грунта строят интегральную кривую распределения зерен грунта по размеру, т.е. кривую гранулометрического состава (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Кривые
гранулометрического состава песка:
1–
пылеватого;
2 – мелкого;
3 – крупного
Неравномерное содержание различных фракций в грунте характеризуется его неоднородностью. Количественно неоднородность грунта оценивается по результатам гранулометрического анализа коэффициентом неоднородности
=,
где и – диаметры частиц, которых в грунте содержится 60 и 10 %. При ≥ 3 грунт является неоднородным, при < 3 –однородным.
Согласно ГОСТ 25100 - 95 глинистые грунты по гранулометрическому составу и числу пластичности подразделяются на следующие разновидности (табл. 1.2): супесь, суглинок, глина.
Таблица 1.2