- •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
Классификация глинистых грунтов
Разновидность глинистого грунта |
Число пластичности Jр , % |
Содержание глинистых частиц d<0,005 мм, % |
Супесь
Суглинок
Глина |
1≤ Jр ≤ 7
7< Jр ≤ 17
Jр > 17 |
3…10
10…30
>30 |
Сравнение естественной влажности грунта с влажностью на границе раскатывания позволяет устанавливать его состояние по показателю текучести
, (1.11)
по которому глинистые грунты подразделяются на следующие разновидности:
Супесь:
твердая...................< 0
пластичная.............от 0 до 1 включительно
текучая....................>1
Суглинки и глины:
твердые................................< 0
полутвердые........................от 0 до 0,25
тугопластичные..................от 0,25 до 0,5
мягкопластичные................от 0,5 до 0,75
текучепластичные...............от 0,75 до 1
текучие.................................>1
Максимальная плотность и оптимальная влажность грунта
В процессе возведения земляных сооружений и планировки территорий приходится уплотнять грунты. При этом повышается прочность грунта, понижаются его водопроницаемость и капиллярность. Максимальная степень уплотнения необходима в верхних слоях насыпи, в которых возникают наибольшие напряжения от внешних нагрузок.
Степень уплотнения оценивается величиной коэффициента уплотнения. Уплотняя грунты с разной влажностью одной и той же работой уплотнения, получают различные значения величины плотности сухого грунта. Влажность, при которой достигается максимальная плотность сухого грунта при стандартном уплотнении, называетсяоптимальной Wopt.
В лабораторных условиях Wopt и определяют, используя прибор Союздорнии (рис. 1.7). Метод заключается в установлении зависимости плотности сухого грунта от его влажности при уплотнении образцов грунта с постоянной работой уплотнения и последовательном увеличении влажности грунта. Проводят не менее 5 – 6 опытов при разной влажности грунтов. Грунт уплотняют в стакане прибора послойно ударами груза массой 2,5 кг, падающего с высоты 30 см. Каждый слой грунта (всего 3 слоя) уплотняют 40 ударами. После уплотнения в каждом опыте определяютии строят график зависимости(рис. 1.8).
По графику определяют влажность, при которой стандартным уплотнением достигается максимальная плотность сухого грунта . Степень уплотнения земляного сооружения оценивается величиной коэффициента уплотнения
, (1.12)
где – коэффициент уплотнения грунта земляного сооружения;– плотность сухого грунта;– максимальная плотность того же сухого грунта при стандартном уплотнении. Величиназадается проектом земляного сооружения в диапазоне от 0,92 до 1,00.
Контрольные вопросы
1.Определение грунта по ГОСТ 25100-95.
2.Какие существуют генетические типы континентальных отложений?
3.Из чего состоят грунты?
4.Что понимается под структурой и текстурой грунта?
5.Каковы особенности глинистых минералов?
6.В каком виде в грунтах встречается вода?
7.Какие структурные связи существуют в грунтах?
8.Каковы размеры крупнообломочных, песчаных, пылеватых и глинистых частиц?
9.Что называется гранулометрическим составом грунта?
10.Как определить коэффициент неоднородности грунта?
11.Какие физические характеристики грунта являются основными?
12.Как классифицируются песчаные грунты?
13.Что называется числом пластичности?
14.Как классифицируются связные грунты?
15.Что такое показатель текучести? В каких пределах он изменяется?
16.Для чего служит метод стандартного уплотнения грунта?