Механические характеристики грунта
Механическими называются те свойства грунтов,
которые характеризуют их поведение под нагрузкой.
Все механические характеристики грунта делятся на 3 группы:
Компрессионные свойства грунтов (сжимаемость)
Для определения деформативных свойств грунтов проводятся компрессионные испытания.
Возьмем образец грунта 6 (рис. 4), полностью насыщенного водой, и поместим его в кольцо 4 (высотой h) одометра. Кольцо поставим на фильтрующее днище 5 и установим поршень 2 с отверстиями. Одометр поместим в ванночку 3 с водой 1 для исключения капиллярного давления и предотвращения высыхания образца грунта. Когда грунт насыщен водой не полностью, одометр не заливают водой, а окружают влажным пористым материалом, чтобы вода не испарялась из образца. Если к поршню одометра приложить давление р, высота образца уменьшится вследствие уплотнения грунта (уменьшения его пористости). При увеличении давления образец получит дополнительное уплотнение из-за изменения объема пор.
Рис. 4. Схема испытания образца грунта на сжатие в одометре
Затем будем снимать нагрузку и наблюдать за результатами. По результатам испытаний строим график компрессионной кривой (к. к).
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 (гидротехниче-
ское строительство).
Изобразим снова компрессионную кривую. На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки ΔP и получим соответственно Δe. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол α.
(-) – с увеличением нагрузки α – уменьшается.
В дифференциальной форме:
tgα=m0 и тогда 
– основная математическая форма закона компрессии.
Для того чтобы получить mo, необходимо выделить определенный интервал.
Р1 – напряжение от собственного веса грунта
Р – дополнительное давление от внешней нагрузки
Р2 – полное напряжение (Р2 = Р1 + Р)
Окончательно:
Если:
mo < 0,005 – грунт малосжимаемый
mo = 0,005÷0,05 – грунт среднесжимаемый
mo > 0,05 1 МПа – грунт сильносжимаемый
Выводы
При изысканиях отбирают пробы грунта, строят график к. к. и определяют mo – это делают обычно инженеры-геологи, а строители оценивают свойства грунта по показателям, полученным от геологов.
2. Основной расчет оснований по II предельному состоянию – по деформациям. В формулу расчета осадки входит величина коэффициента относительного сжатия грунта.
– прямо пропорциональная связь.
Таким образом, m0 является той характеристикой, которая, как правило, решает выбор основания: можно строить или нельзя (тогда возникает необходимость перехода на искусственное основание).
В России существует еще одна характеристика сжатия грунта: Е0 – модуль общей деформации грунта.
Е0 – характеризует упругие + остаточные деформации
(Эти деформации не разделяются, так как в большинстве случаев для здания это не имеет никакого значения.)
, где 
Дата добавления: 2015-04-10; просмотров: 2173;