- •Конспект лекцій з навчальної дисціпліни “механіка грунтів”
- •1. Природа грунтів і їх фізичні властивості
- •1.1 Основні закономірності механіки грунтів
- •1.1.1. Стисливість грунтів. Закон ущільнення
- •1.1.2. Водопроникність грунтів. Закон ламінарной фільтрації
- •1.1.3. Контактний опір грунтів зсуву. Умови міцності
- •1.1.4. Структурно-фазова деформація грунтів
- •1.2. Особливості фізико-механічних властивостей структурно нестійких грунтів
- •2. Визначення напруг у грунтовій товщі
- •2.1. Розподіл напруженнь у разі просторової задачі
- •2.2. Розподіл напруг у разі плоскої задачі
- •2.3. Розподіл тиску по підошві споруд, що спираються на грунт (контактна задача)
- •3. Теорія граничного напруженого стану грунтів
- •3.1. Фази напруженого стану грунтів при навантаженні
- •3.2. Рівняння граничної рівноваги для сипких і зв'язних грунтів
- •3.3. Критичні навантаження на грунт
- •3.4. Стійкість масивів грунту при зсувах
- •3.5. Деякі питання теорії тиску грунтів на огорожі
- •4. Деформації грунтів і розрахунок осідань фундаментів
- •4.1. Види деформацій грунтів і причини, що їх обумовлюють
- •4.2. Пружні деформації грунтів і методи їх визначення
- •4.3. Одновимірна задача теорії компресійного ущільнення (консолідації) грунтів
- •4.4. Розрахунок осідань фундаментів методом пошарового сумування
- •4.5. Розрахунок осідань фундаментів по методу еквівалентного шару грунту
- •5. Реологічні процеси в грунтах
- •5.1. Релаксація напруженнь і тривала міцність зв'язних грунтів
- •5.2. Деформації повзучості грунтів і методи їх опису
- •5.3. Врахування повзучості грунтів при прогнозі осідань споруд
- •6. Динаміка дисперсних грунтів
- •6.1. Загальні відомості про динамічні дії на грунт
- •6.2. Хвильові процеси в грунтах при динамічних діях
- •6.3. Зміни властивостей грунтів при динамічному впливі
- •6.4. Дія вибуху в грунтах
- •6.5. Врахування динамічних властивостей грунтів при розрахунку фундаментів
6.5. Врахування динамічних властивостей грунтів при розрахунку фундаментів
Основні передумови розрахунку. По діючих нормах допускається у динамічних розрахунках фундаментів під машини не враховувати вплив інерції ґрунту і розглядати підґрунтя як лінійно деформоване і ідеально пружне. При навантаженні, що багато разів повторюється у ґрунті виникають чисто пружні деформації, і накопичення залишкових деформацій з часом майже не має місця. Крім того при дії миттєвого навантаження залишкова деформація не встигає виявлятися. Тому при дії динамічних (вібраційних) навантажень від машин припускається розглядати ґрунти як пружні тіла, що лінійно деформуються.
По цій теорії опір вертикальним переміщенням, зсуву і поворотам фундаменту характеризується коефіцієнтами жорсткості підґрунтя пружного, рівномірного і нерівномірного стиснення і зсуву. Ця методика може бути використаною для розрахунку сейсмічних коливань масивних споруд (наприклад, гравітаційних дамб).
Окрім безпосередніх розрахунків фундаментів на коливання під дією вібраційного навантаження, необхідно визначити осідання підґрунтя, а у разі водонасичених піщаних ґрунтів - умови розрідження їх при вібраціях. Розрахунок осідань підґрунтя при вібраціях проводять по величинах коефіцієнтів пористості ґрунту, відповідних максимально можливому віброущільненню ґрунту при заданому зовнішньому навантаженні, і величинам критичного прискорення. Коефіцієнт пористості визначають шляхом випробування монолітів ґрунту на дію достатньо інтенсивних вібрацій (при прискореннях до 2g) при одночасному завантаженні ґрунту тиском. Прискорення знаходять по кривих віброущільнення як відповідне початку інтенсивного ущільнення ґрунту при вібраціях. Побудувавши криву зміни діючого прискорення за даними і криву критичних прискорень, знаходять точку перетину цих кривих, глибину розташування якої і приймають за потужність ущільненої товщі.
Умови розрідження водонасичених піщаних ґрунтів при вібраціях встановили, що найбільш часто розріджуються водонасичені дрібнопіщані ґрунти і пилуваті піски, що мають рихле складання. Основною умовою, виключаючою розрідження ґрунтів, є відсутність у ґрунтовій товщі напружень змінного знаку.