- •1.Основные понятия и определения курса.
- •2.Цели и задачи курса. Связь курса с другими дисциплинами.
- •3.Краткая история развития фундаментостроения.
- •4.Грунтовые основания. Происхождение грунтов.
- •5.Составные части (компоненты) грунтов.
- •6.Гранулометрический состав грунтов. Методы его определения и изображения.
- •7.Виды воды в грунтовом массиве.
- •8.Воздух и органические вещества в грунте.
- •9. Понятие о структуре и текстуре грунта.
- •10. Физические свойства грунтов. Их характеристики.
- •11. Пределы Аттерберга.
- •13. Деформационные свойства грунтов. Их изучение в компрессионном приборе.
- •15. Компрессионные испытания. Основной закон уплотнения.
- •16. Сжимаемость массива грунтов.
- •17. Испытания грунта штампом.
- •18. Полевые методы определения модуля деформации грунтов.
- •19. Влияние условий сжатия на поведение грунта под нагрузкой.
- •20. Сопротивление грунтов сдвигу. Основные понятия.
- •22. Предельное сопротивление фунтов сдвигу при прямом плоскостном срезе.
- •23. Закон Кулона для несвязных и связных фунтов.
- •24,25. Испытание грунта по схеме трехосного сжатия в стабилометре.
- •26. Полевые методы испытания на сдвиг и определение прочностных характеристик грунта.
- •29. Природа(физические причины) длительного протекания деформаций в грунте.
- •30.Особые свойства грунта.
- •32. Выбор расчетных значений грунта.
- •33. Напряжения в грунтовом массиве от собственного веса грунта.
- •34. Напряжения в массиве от сосредоточенной силы.
- •35. Напряжение в грунте от распределенной нагрузки.
- •36. Метод угловых точек.
- •37. Напряжения в грунте от вертикальной полосовой нагрузки
- •38. Распределение напряжений в грунте по подошве жестких фундаментов (контактная задача) (Далматов, стр 115)
- •39. Распределение напряжений в грунте по подошве сооружений и конструкций конечной жесткости
- •40. Предельное напряжение состояний массива грунта . Фазы работы грунтового основания.
- •41. Определение начального критического давления.
- •42. Определение конечного критического давления.
- •43. Расчет конечных осадок
- •Расчет конечных осадок.
- •44. Алгоритм расчета осадки основания фундамента
- •45. Понятие о расчете осадок во времени
7.Виды воды в грунтовом массиве.
При увеличении количества воды в грунте вода начинает заполнять пустоты между частицами, которые имеют разные размеры и в том числе размеры капилляров (меньше 1 мм)
Вода в грунте может быть 4х видов (не считая замерзшей)
(1. Свободная; 2.Капиллярная) - относятся кгравитационной
(3. Рыхлосвязанная; 4.Плотносвязанная) - относятся ксвязанной
Гравитационная– подчиняется законам гидравлики. Перемещается в грунте под действием гидродинамических сил (разности напоров).
Капиллярная– неподвижная (она зависает в порах благодаря действию капиллярных сил)
Связанная водаобразуется благодаря действию вокруг глинистых частиц электромолекулярных сил.
Такая вода характерна для глинистых грунтов. В песчаных в основном гравитационная.
Прочносвязанная воданаходится в особом твердом состоянии (ρ= 2 г/см3).
Она обладает структурой в виде цепочек (у льда в виде кристаллической решетки). Этот вид воды можно отнести к твердому компоненту.
Рыхлосвязаннаязанимает промежуток между твердым и жидким состоянием.
8.Воздух и органические вещества в грунте.
Воздух в грунте может быть в 3х состояниях:
Защемленный (отдельные пузыри);
Свободный (сообщается с атмосферой);
Растворенный в воде.
Органические вещества в грунте – продукты разложения растительных остатков.
Сильнозаторфованные 40..50;
Среднезаторфованные 25..40;
Слабозаторфованные 10..25;
С примесью 5..10.
9. Понятие о структуре и текстуре грунта.
Структура- размер, форма и количественные соотношения слагающих породу частиц
При формировании естественной структуры грунта каждая частица находится под действием гравитационных сил и сил их взаимодействия.
Чем больше размер частицы, тем больше гравитационная сила. Поэтому частицы большего диаметра формируют зернистые структурысо сравнительно плотной упаковкой зерен.
Мелкие частицы образуют агрегатные структуры, которые в основном определяются силой сцепления между частицами.
Текстурагрунта зависит от условий его формирования, его геологической истории, в ходе которой грунт претерпел различные преобразования (перекрытие отложениями, смыв, нагружение ледниками), т. е. уплотнение и разуплотнение.
а) «карточный домик»
б) «книжный домик»
в) «стопочная структура»
10. Физические свойства грунтов. Их характеристики.
Физические свойства грунта отражают его состав, состояние, соотношение составных частей. В основном это плотность, влажность, пористость, консистенция.
m1 – масса твердых частиц грунта
V1 – объем твердых частиц грунта
m2– масса воды в порах (массу воздуха не учитываем)
V2 – объем пустот (заполненных водой и воздухом)
Плотность грунта ненарушенной (естественной) структуры
= Масса:Объем = (m1+m2)/(V1+V2) (т/м3)
Удельный вес грунта
=·q(кН/м3)
15…22 кН/м3
Плотность твердых частиц грунта
s = масса минеральных частиц:объем минеральных частиц=m1/V1 (т/м3)
Удельный вес твердых частиц
s=s·q(кН/м3)
25…28 кН/м3
Весовая влажность грунта
W= масса воды:масса минеральных частиц =m2/m1 (изменяется в широких пределах и особенно важна для глинистых грунтов)
Характеристики определяемые расчетом.
Плотность сухого грунта
с =масса минеральных частиц: объем грунта=m1/(V1+V2) (т/м3)
W=(p-pd)/pd, pd=p/(1+w)
Удельный вес сухого грунта
с=с·q(кН/м3)
10…19 кН/м3
Пористость грунта
П =объем пор: весь объем грунта=V2/(V1+V2)=e/(1+e) = (ps-pd)/pd
Коэффициент пористости грунта
e=V2/V1=(ps-pd)/pd=ys/y*(1+w)-1 (0,5…1)
Коэффициент водонасыщения
Sr=природная влажность: влажность при полном заполнении пор водой=w/wsat(полная влагоемкость)
Sr=w*ps/e*pв (рв – плотность воды)
Взвешивающее действие воды
sb = (s - w)(1+e)
Для песчаных грунтов с точки зрения их работы под фундаментом самым важным фактором является крупность частиц и коэффициент пористости. Для глинистых – существенно влияние воды (сухая глина почти скальных грунт, водонасыщенный грунт).