Файл: Основные понятия и определения.docx

Основные расчетные модели грунта

Выделяют общие принципы расчетов по предельным состояниям:

-по несущей способности (потеря устойчивости, хрупкое, вязкое или иного характера разрушение грунта, чрезмерные пластические деформации или деформации ползучести…)

-по деформациям (достижение состояния, затрудняющего нормальную эксплуатацию сооружения или снижающего его долговечность вследствие недопустимых перемещений – осадок, кренов…)

Сущность расчетов предельных состояний заключается в том, что:

• 
  по первой группе: расчетная нагрузка на основание не должна превышать силу предельного сопротивления грунтов основания
  
• 
  по второй группе: совместная деформация сооружений и основания не должна превышать предельного значения для конструктивной схемы данного сооружения.
  

Модель теории линейного деформирования грунта

Используется для расчетов конечных напряжений и стабилизированных осадок.

Базируется на предположении, что при однократном нагружении зависимость между

напряжениями и деформациями в грунтах линейна. При нагружении рассматривается лишь общая деформация грунта без разделения ее на упругую и пластическую. Первое допущение

обеспечивает возможность использования для расчетов напряжений грунта аппарата теории

упругости, а второе - при известных напряжениях рассчитывать конечные деформации оснований Модель теории фильтрационной консолидации

Используется для расчетов развития осадок во времени.

Принимается, что полное напряжение, возникающее в грунте от приложенной нагрузки,

---

разделяется на напряжение в скелете грунта (эффективное напряжение) и напряжение в поровой воде (поровое давление).

В различных точках массива грунта под действием нагрузки возникают разные значения порового давления. Вследствие этого образуется разность напоров в поровой воде и происходит ее отжатие в менее нагруженные области массива. Одновременно под действием эффективных напряжений происходит перекомпановка частиц и уплотнение грунта

Модель теории предельного напряженного состояния грунта

Используется для расчетов несущей способности, прочности, устойчивости и давления грунтов на ограждения.

Рассматривает только предельное состояние грунта, т.е. такое напряженное состояние, когда в массиве грунта от действующих нагрузок сформировались значительные по размерам

замкнутые области, в каждой точке которых устанавливается состояние предельного равновесия. Поэтому теорию предельного напряженного состояния часто называют теорией предельного равновесия

11. Механические свойства грунтов. Компрессионная зависимость

Механические свойства грунтов – это их способность сопротивляться изменению объема и формы в результате физических воздействий

Различают свойства грунтов

• 
  Деформационные способность грунта сопротивляться развитию деформаций
  
• 
  Прочностные способность грунта сопротивляться разрушению
  
• 
  Фильтрационные способность грунта пропускать и отжимать воду из пор под действием нагрузки
  

Механические свойства грунтов определяются в соответствии с ГОСТами. ГОСТ 12248 и др Компрессионная зависимость



Полностью водонасыщенный образец грунта(1) помещают в

---

кольцо(2) и с помощью

поршня(3) прикладывают силу Р. Сжатие образца в одометре происходит за счет уменьшения объема пор ????_пори отжатия воды через отверстия(4)

1. 
   Компрессионная ветвь при приложении нагрузки отображает уменьшение пористости при возрастании нагрузки
   
2. 
   Декомпрессионная ветвь после удаления нагрузки отображает обратный процесс -
   

увеличение объема (V) т е набухание

Расположение ветви набухания ниже ветви сжатия свидетельствует о том что грунт обладает значительной остаточной (пластической) ????_???? деформацией

Ветвь набухания обусловлена упругими деформациями ????_????

????_???? – упругая деформация

????_???? – остаточная или пластическая деформация

???? – общая деформация

12. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

---

Структурная прочность грунта

Многие грунты природного сложения, кроме скальных могут быть уплотнены, что

сопровождается возникновением в них хрупких кристаллизационных связей. Эти связи придают грунты некоторую прочность, которая называется структурной прочностью грунта.

При ???? < ????_???????????? процесс уплотнения в грунте практически не развивается При ???? > ????_???????????? происходит резкое уплотнение или разрушение грунта

Структурную прочность иногда используют для ограничения мощности сжимаемой толщи под подножием фундамента, полагая, что при напряжениях в основании не превышающих ????_???????????? уплотнение грунта не происходит.

13. Способы определения модуля деформации грунта (с помощью

компрессионной кривой, испытанием статической нагрузкой, при помощи прессиометра)
Модуль деформации грунта - величина, характеризующая зависимость осадки от нагрузки

В качестве деформационной характеристики зависимости между напряжениями и деформациями используют модуль деформации Е, который является основной деформационной характеристикой

Определение модуля деформации с помощью компрессионной кривой

???? = ^∆???? ∙ ℎ ∙ ????;???? = ???? ^(1+????0)

∆???? – приращение

---

нагрузки, Мпа

∆???? – приращение осадки, мм

h – первоначальная высота образца, мм

???? – коэффициент бокового расширения грунта.

Испытание статической нагрузкой




На дно шурфа(1) устанавливают штамп(4), к платформе(3) прикладывают ступенями нагрузку(2) и фиксируют осадку грунта

Шурф – жто углубление в грунте Формула Шлейхера

???? = ???? ∙ ????(1 − ????²) ^∆????

∆????

???? – коэффициент, для круглых штампов равен 0,8

d – диаметр штампа, мм

V – коэффициент Пуассона




При помощи прессиометра




В скважину(1) опускают цилиндрический резиновый баллон заполненный жидкостью т.е

прессиометр(2). Давление жидкости в баллоне увеличивают оно передается на стенки скважины и уплотняет окружающий грунт. С помощью датчиков фиксируется давление и деформация грунта

∆????

???? = _∆???? ∙ (1 + ????)????₀

Применяется только для изотропных грунтов, когда свойства грунтов во всех направлениях одинаковы

14. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

---