Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основные понятия теории прочности грунта




Сопротивление грунта сдвигу. Основные понятия.

Влияние условий сжатия на поведение грунта под нагрузкой.

Рассмотрим 3 способа определения характеристик сжатия. В зависимости от условий сжатия рассматриваем 3 случая:

а) свободное расширение б) при невозможности бокового расширения в) ограниченное боковое расширение

а) сопротивление грунта сжатию будет небольшое, образец быстро разрушится

б) сначала деформации сжатия быстро возрастают, затем замедляются и при полном уплотнении прекращаются. Образец практически разрушить нельзя.

в) окружающая деформируемую зону масса грунта препятствует расширению грунта. Сопротивление грунта больше, чем при свободном расширении, но меньше, чем в обойме.

Все сказанное иллюстрирует график.

где β – можно выразить через μ0 – коэффициент бокового расширения или коэффициент Пуассона (обозначается также ν), используя решение ТУ для линейнодеформируемого полупространства:

 

Рассмотрим практические примеры:

1 Рассчитать примерную величину осадки фундамента при следующих условиях:

Грунтовые характеристики:

γ = 19 кН/м3

 

γ = 27 кН/м3

 

ω = 0,12

1) Рассчитываем удельный вес скелета:

 

2) Определяем начальный коэффициент пористости:

 

3) Определяем коэффициент сжимаемости по компрессионной кривой:

4) Определяем коэффициент относительной сжимаемости

 

5) Определяем осадку фундамента:

 

2 Проведены испытания грунта штампом, сторона которого 100 см. Давление в конце линейного участка 40 кН/м2, осадка при этом составила 3,7 см. Грунт – суглинок, μ0=0,33. Штамп квадратный. Определить модуль деформации суглинка.

При квадратном штампе ω=0,83

Если рассмотреть равновесие отдельной частицы (контактное сопротивление) песчаного грунта на открытом откосе, то можно написать следующее уравнение:

Равновесное положение частицы грунта

 

где T – сдвигающая сила;

S – удерживающая сила;

G – сила тяжести;

N – нормальная к плоскости сдвига;

Коэффициент трения f равен тангенсу угла естественного откоса.

Под действием внешней нагрузки в отдельных точках грунта напряжения могут превысить внутренние связи между частицами грунта, при этом возникнут скольжения (сдвиги) одних частиц или агрегатов по другим и может нарушиться сплошность грунта в некоторой области, то есть прочность грунта будет превышена.

Под прочностью подразумевают свойства материала сопротивляться разрушению или развитию больших пластических деформаций, приводящих к недопустимым искажениям формы тела. (До сих пор в физике не разработана единая теория прочности и для различных материалов используются те теории, которые показывают наилучшее соответствие результатам экспериментов).

Внутренним сопротивлением, препятствующим перемещению (сдвигу) частиц в идеально сыпучих телах (чистых песках) будет лишь трение, возникающее в точках контакта частиц. В идеально же связных грунтах (очень вязкие дисперсные глины) перемещению частиц будут сопротивляться только внутренние структурные связи и вязкость водно-коллоидных оболочек частиц.

Природные же глины будут обладать как вязкими (водно – коллоидными), так и жесткими (кристаллизационными) внутренними связями. До тех пор, пока действующими напряжениями внутренние связи не преодолены глины ведут себя как твердое тело, обладающее лишь упругими связями сцепления.

Под силами сцепления будем подразумевать сопротивления структурных связей всякому перемещению связываемых частиц независимо от величины внешнего давления.

Если нагрузка будет такова, что эффективные напряжения превзойдут прочность жестких структурных связей, то в точках контакта минеральных частиц и по поверхностям их водно – коллоидных оболочек сдвижению частиц будут сопротивляться еще оставшиеся и вновь возникающие водно – коллоидные связи.

Разделить эти сопротивления на только трение и только сцепление чаще всего не представляется возможным, так как одновременно будет иметь место как трение сдвигаемых частиц одна по другой, так и преодоление вязких сопротивлений (практических методов разделения и учета нет).

Для характеристики сил трения между частицами внутри массива вводится понятие угла внутреннего трения – φ и удельного сцепления – С.

tgφ – характеризует соотношения между нормальными и сдвигающими напряжениями внутри массива грунта, а С – сопротивление структурных связей всякому перемещению.

Показатели сопротивления сдвигу (φ и С) – это основные прочностные показатели сопротивления грунта внешним силам. Особенности грунта в том, что они переменны и зависят от давления и условий в точках контакта частиц.

Необходимо правильно оценивать характеристики сопротивления сдвигу, так как от этого зависит точность расчетов по определению предельной нагрузки на грунт, устойчивости массива и давления грунтов на ограждения.

Опытное определение сопротивления грунтов сдвигу может производиться различными методами в лабораторных условиях: прямого среза; трехосного сжатия; сжатия-растяжения; испытания в приборе с независимым регулированием трех главных напряжений; испытания в приборе "шариковой пробы".




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 615; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.