механика грунтов, конспект лекций. Лекция 4 Основные понятия курса. Цели и задачи курса. Состав, строение, состояние и физические свойства грунтов. 4
 Скачать 2.19 Mb.
|
2.1.2. Деформационные характеристики грунтов.При небольшом изменении сжимающих напряжений (порядка 0,1…0,3 МПа) уменьшение коэффициента пористости грунта пропорционально увеличению сжимающего напряжения. Коэффициент сжимаемости  , кПа-1: . (2.1.)Относительный коэффициент сжимаемости  , кПа-1: . (2.2.)Модуль деформации грунта  , кПа: . (2.3.) где  зависит от коэффициента бокового давления грунта  : , (2.4.) , где  – коэффициент Пуассона. (2.5.)2.1.3. Принцип линейной деформируемости.При небольших изменениях давлений (0,3-0,5 МПа) можно рассматривать грунты как линейно деформируемые тела, т. е. с достаточной для практических целей точностью можно принимать зависимость между общими деформациями и напряжениями для грунтов линейной. 2.2. Водопроницаемость грунтов.Водопроницаемостью называется свойство водонасыщенного грунта под действием разности напоров пропускать через свои поры сплошной поток воды. Рассмотрим схему фильтрации воды в элементе грунта.  Напор в любой точке движущегося потока воды  определяется выражением: , (2.6.)где  - пьезометрическая высота (з – давление в воде;  – удельный вес воды);  – высота рассматриваемой точки над некоторой горизонтальной плоскостью сравнения;  /( ) – скоростной напор ( – скорость движения воды в потоке;  – ускорение свободного падения).Скорость фильтрации, учитывая сложную неоднородную структуру порового пространства грунтов и наличие пленок связанной воды у частиц глинистых грунтов, не может быть определена через расход воды и площадь сечения элементарной трубки грунта. 2.2.1. Закон ламинарной фильтрации.Экспериментально ученым Дарси было установлено, что скорость фильтрации прямо пропорционально разности напоров (  ) и обратно пропорциональна длине пути фильтрации  : , (2.7.)где  – гидравлический градиент (градиент напора);  – коэффициент фильтрации (основная фильтрационная характеристика грунта).Закон ламинарной фильтрации Дарси: скорость движения воды в грунте прямо пропорциональна гидравлическому градиенту. 2.2.2. Закономерности фильтрации воды в сыпучих и связных грунтах.Закон Дарси справедлив для песчаных грунтов. В глинистых грунтах при относительно небольших значениях градиента напора фильтрация может не возникать. Постоянный режим фильтрации устанавливается после определенного значения  , называемого начальным градиентом напора (рис. 2.5.). Закон ламинарной фильтрации для глинистых грунтов принимают в виде:  , (2.8.)где  - коэффициент фильтрации глинистого грунта, определяемый в интервале зависимости между точками а и б; |