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.
|
2.3. Прочность грунтов.Под прочностью грунтов понимается их свойство в определенных условиях сопротивляться разрушению или развитию больших пластических деформаций. 2.3.1. Трение и сцепление в грунтах.Ш. Кулоном экспериментально было установлено, что разрушение грунта происходит за счет сдвига одной его частицы по другой. Сопротивление сдвигу песчаных и крупнообломочных грунтов возникает в результате трения между перемещающими частицами и зацепления их друг за друга. В глинистых грунтах, за счет вводно-коллоидных связей помимо трения между частицами возникает сцепление, обуславливающее сопротивление растяжению при разрушении. 2.3.2. Сопротивление грунтов при одноплоскостном срезе.Сдвиговой прибор (рис. 2.6.) позволяет при различных заданных нормальных напряжениях определить предельные сдвигающие напряжения, возникающие в момент разрушения образца грунта. Сдвиг (разрушение) образца грунта производится по фиксированной плоскости среза.  Экспериментально установлено, что зависимость между предельными сдвигающими напряжениями и нормальными напряжениями в интервале от 0,3 до 0,5 МПа можно с достаточной точностью принять линейной (рис. 2.7. а, б, в).  Тогда эта зависимость может быть выражена уравнениями: - для песчаных грунтов:  ; (2.9)- для глинистых грунтов:  , (2.10)где  - угол внутреннего трения и  - удельное сцепление являются параметрами прочности грунтов.Уравнения (2.9) и (2.10) называют законом Кулона для сыпучих и связных грунтов: сопротивление грунтов сдвигу есть функция первой степени от нормального давления. 2.3.3. Сопротивление сдвигу при сложном напряженном состоянии. Теория прочности Кулона-Мора.Теория Кулона-Мора рассматривает прочность грунта в условиях сложного напряженного состояния. Пусть к граням элементарного объема грунта приложены главные напряжения (рис. 2.8, а). При постепенном увеличении напряжения  и постоянной величине напряжения  произойдет сдвиг по некоторой площадке, наклоненной к горизонтальной плоскости, причем промежуточное главное напряжение  будет действовать параллельно этой площадке, никак не влияя на сопротивление грунта сдвигу.В  предельном состоянии в каждой точке грунта имеются две сопряженные площадки скольжения, наклоненные под углом  к линии действия максимального и  - минимального главного напряжения (рис. 2.8, б). Соотношение между главными напряжениями и в предельном состоянии, характеризуемым параметрами прочности и , описываются уравнениями:- для связных грунтов  ; (2.11)- сыпучих грунтов  . (2.12)Выражения (2.11) и (2.12) часто называют условием предельного равновесия грунтов.  2.3.4. Прочность грунтов в неконсолидированном состоянииИзложенное выше соответствует проведению испытаний грунтов в стабилизированном состоянии, т. е. когда осадка образца от действия сжимающего напряжения прекратилась. При незавершенной консолидации водонасышенного глинистого грунта эффективное напряжение в скелете  , вызывающее уплотнение грунта, всегда меньше полного напряжения и закон Кулона будет иметь следующий вид: , (2.13)где  - избыточное (поровое) давление. |