Геология. 38. Удельный вес грунтов
 Скачать 155.87 Kb.
|
|
Плотность грунта р, г/см3, кг/м3, или плотность влажного грунта - это масса единицы объема грунта с естественной влажностью и ненарушенный сложением:Плотность грунта р, г/см3, кг/м3, или плотность влажного грунта - это масса единицы объема грунта с естественной влажностью и ненарушенный сложением:  41. Пластичность грунтов Пластичность грунта - его способность под воздействием внешних сил изменять форму (деформироваться) без разрыва сплошности и сохранять приданную ему форму после прекращения этого воздействия. Пластичностью при определенной влажности и небольших давлениях обладают только глинистые и лёссовые грунты, мергели и мел, торф, почвы и некоторые искусственные грунты. В обычных условиях при небольших внешних нагрузках у других типов грунтов она отсутствует . Природа пластичности: В настоящее время существует несколько гипотез, объясняющих природу пластичности грунтов: 1.Коллоидная гипотеза (по П.А.Земятченскому) основана на том, что коллоиды, присутствующие в глинах, являются «смазкой» между частицами при их относительном перемещении. 2.Гидратная гипотеза (по П.А.Рединберу) предполагает наличие тонкой прослойки жидкой дисперсионной среды, толщина которой соответствует минимуму свободной энергии системы. Наличие этой прослойки жидкости в участках коагуляционного сцепления препятствует дальнейшему сближению частиц, поэтому коагуляционные системы пластичны. 42. Коэффициент уплотнения грунтов Коэффициент уплотнения – это показатель, демонстрирующий, насколько изменяется объем сыпучего материала после трамбовки или перевозки. Определяется он по соотношению общей и максимальной плотности. Любой сыпучий материал состоит из отдельных элементов – зерен. Между ними всегда есть пустоты, или поры. Чем выше процент этих пустот, тем больший объем будет занимать вещество. Попробуем объяснить это простым языком: вспомните детскую игру в снежки. Чтобы получить хороший снежок, нужно зачерпнуть из сугроба горсть побольше и посильнее ее сжать. Таким образом мы сокращаем количество пустот между снежинками, то есть уплотняем их. При этом уменьшается и объем. То же самое будет, если насыпать в стакан немного крупы, а затем встряхнуть ее или утрамбовать пальцами. Произойдет уплотнение зерен. Иными словами, коэффициент уплотнения – это и есть разница между материалом в его обычном состоянии и утрамбованном. 43. Модуль деформации грунтов В механике грунтов пользуются показателем, характеризующим зависимость между давлением и полной деформацией (упругой и остаточной), - модулем общей деформации Е0, в отличие от модуля нормальной упругости Еупр, выражающего зависимость между давлением и упругой деформацией. Модуль нормальной упругости  где Sупр – упругая деформация; h – мощность деформируемого слоя. Модуль общей деформации  где S – полная деформация.Модуль общей деформации по сравнению с модулем нормальной упругости имеет следующие отличия: 1. В связи с нелинейностью деформаций данное значение модуля общей деформации оказывается справедливым лишь при малых интервалах изменения нагрузки. 2. Модуль общей деформации характеризует зависимость между давлением и деформациями только по ветви загружения; для ветви разгрузки он неприменим. 3. Модуль деформации – величина переменная, изменяющаяся в зависимости от времени действия нагрузки, степени уплотнения грунта, площади и формы штампа, глубины расположения штампа относительно поверхности грунта. Последняя из указанных особенностей свойственна не только модулю общей деформации, но и модулю упругости грунтов, характеризующему восстановление упругой деформации грунта при снятии внешней нагрузки. Очевидно, величина модуля упругости грунтов, характеризующая зависимость между давлением и только упругой составляющей деформаций, всегда будет больше, чем модуль общей деформации того же грунта. Модуль общей деформации, следовательно, представляет собой обобщенную характеристику грунта, отражающую как упругие, так и пластические деформации. В противоположность модулю нормальной упругости линейно-деформируемых тел величина модуля общей деформации меняется в процессе воздействия нагрузки на грунт:  где Eоt – модуль общей деформации грунта в период действия нагрузки t; St – деформация, успевающая развиться за тот же период времени t. Из рассмотренных особенностей деформаций грунтов становится очевидной условность применения к грунтам теории упругости. Однако, несмотря на то, что свойство упругих тел восстанавливать свою форму при удалении внешнего воздействия не присуще грунтам, решения теории упругости применяются для определения напряжений в грунтовом массиве и при оценке его устойчивости.Поскольку удельное давление на грунт от сооружений сравнительно невелико, то средней плотности грунты в основании сооружений с достаточной степенью точности подчиняются законам линейно-деформируемых тел. При возведении сооружений нас всегда интересует величина осадки, а не ее восстановление после снятия нагрузки, поэтому частичная необратимость деформаций грунта также не может служить препятствием к применению теории упругости для расчета оснований в небольших интервалах нагрузок. Обязательными условиями при пользовании теорией упругости для расчета грунтов следует считать: 1. Использование модуля общей деформации как коэффициента пропорциональности между нагрузкой и деформацией при возрастании нагрузки в узком интервале вместо модуля нормальной упругости. 2. Рассмотрение напряженного состояния грунта после окончания развития деформаций от внешней нагрузки. |