- •Лекция № 3. Механические свойства грунтов Механическими называются те свойства грунтов, которые характеризуют их поведение под нагрузкой.
- •Компрессионные свойства грунтов (сжимаемость).
- •Относительное изменение коэффициента пористости пропорционально изменению нагрузки (для малых интервалов нагрузок).
- •Испытания грунтов пробными статическими нагрузками и определение модуля деформации.
- •Сопротивление грунтов сдвигу.
- •Сопротивление грунта сдвигу есть функция первой степени от нормального давления (при консолидированном состоянии грунта).
- •- Определяет прочность грунта
Лекция № 3. Механические свойства грунтов Механическими называются те свойства грунтов, которые характеризуют их поведение под нагрузкой.
Все механические характеристики грунта делятся на 3 группы:
I гр. – для оценки деформативных свойств грунта.
(mо) – коэффициент сжимаемости основания ,, МПа-1.
(mv) – приведённый коэффициент сжимаемости основания.
Ео - модуль общей деформации , МПа.
II гр. – для оценки фильтрационных свойств грунта.
Кф – коэффициент фильтрации , .
Ј – гидравлический градиент
III гр. – для оценки прочностных свойств грунтов.
- угол внутреннего трения (град.).
С – коэффициент сцепления , .
Для определения деформативных свойств грунтов проводятся компрессионные испытания.
Компрессионные свойства грунтов (сжимаемость).
Все механические свойства грунтов определяются опытным путем (полевые и лабораторные исследования).
Рассмотрим, прежде всего, те приборы, с помощью которых определяются эти свойства.
Исследуем грунт ненарушенной структуры, помещая его в одометр.
Р1 Р2 Прикладываем нагрузку Р1 -
произойдет уплотнение грунта и коэф.
пористости станет е1. Нагрузка Р2 е2.
е1 е2 и т.д. (4 – 5 ступеней)
Общий вид компрессионного прибора (автоматизированная система)
Затем будем снимать нагрузку и наблюдать за результатами. По результатам испытаний строим график компрессионной кривой (к к).
е прямая ветвь к.к.
обратная ветвь к.к. Р
|
Компрессия – это сжатие грунта без возможного бокового расширения. Схематично это можно представить так:
∞ h
σ |
Из графика видно, что происходит необратимое уплотнение грунта. Нас интересует в основном только прямая ветвь к.к., обратная ветвь к.к. – возможность поднятия дна, при глубоких котлованах (гидротехническое строительство). |
Если
h
0,5 b
h
|
Изобразим снова компрессионную кривую:
е
е
Р
|
На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки Р и получим соответств. е. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол . е = tg Р ( - ) – с увеличением нагрузки - уменьшается. В дифференциальной форме: de = tg Р tg= mо и тогда de = mо dР -основная математическая форма закона компрессии. |