Ґрунт як багатокомпанентне середовище
Грунт як багатокомпанентне середовище - розділ Механіка, Механіка грунтів курс лекцій Грунти Складаються з окремих мінеральних частинок різної крупності і складу.
Грунти складаються з окремих мінеральних частинок різної крупності та складу. проте мінеральні зерна не займають всього об'єму ґрунту, між частинками залишаються порожнечі, які утворюють поровий простір. У випадку частина порового простору зайнято порової рідиною, інша частина -поровим газом.
Таким чином, ґрунт являє собою трикомпонентне або трифазне середовище, що складається з:
твердої фази – мінеральна частина або скелет ґрунту;
рідкої фази – порова рідина, найчастіше вода;
газоподібної фази - газ у поровому просторі, незаповненому водою.
У мерзлому ґрунті, крім того, міститься лід. Він надає ґрунту специфічні властивості, які доводиться враховувати, особливо при будівництві в районах поширення вічномерзлих ґрунтів. Оскільки лід виділяють як самостійну складову (фазу), то мерзлий ґрунт є чотирикомпонентною або чотирифазною системою.
Фізико-механічні властивості ґрунту в цілому залежать не тільки від властивості кожної фази окремо, але й від кількісного співвідношення між ними, а також від їхньої фізико-хімічної взаємодії. Співвідношення між фазами у часі як за вплив зовнішніх навантажень, і за інших фізичних впливах залишається постійним. У цьому грунти розглядаються як багатокомпонентні динамічні системи, а взаємодія з-поміж них визначають поведінка грунтів.
Ця тема належить розділу:
Механіка ґрунтів курс лекцій
Державний освітній заклад професійної вищої освіти.державний університет шляхів сполучення.
Що робитимемо з отриманим матеріалом:
Всі теми цього розділу:
Основні завдання механіки ґрунтів Розмаїття проблем, що розглядаються в механіці ґрунтів, можна звести до наступних основних завдань: 1. Дослідження фізико-механічних властивостей структурно-нестійких ґрунтів, тобто. проса
Тверда фаза. Визначення виду незв'язних ґрунтів Властивості твердої фази (скелета ґрунту) залежать від гранулометричного, мінералогічного складу та форми частинок. Гранулометричний склад у природних ґрунтах визначається розміром
Рідка фаза Наявність рідкої фази має великий, часто визначальний вплив на властивості ґрунтів. Порова рідина переважно представлена водою. Залежно від інтенсивності електромалекулярних сил по
Газоподібна фаза Поровий газ поділяють на вільний, защемлений і розчинений. Вільний газ через поровий простір повідомляється з атмосферою і не надає істотного впливу на механізм
Представляючи трикомпонентне або трифазне середовище, грунт має загальну масу - m, масу частинок або масу скелета грунту - ms, масу води - mω, загальний об'єм грунту - V, об'єм
Основні фазові характеристики та методи їх визначення До основних фазових характеристик відносяться: щільність ґрунту ρ, щільність частинок (скелета) ґрунту ρs, природна (природна) вологість W. Щільність ґрунту ρ
Похідні фазові характеристики Похідні фазові характеристики розраховуються за основними і служать для детальної характеристики та класифікації ґрунтів. До них відносяться: щільність сухого ґрунту ρd, пористість
Фільтрування води у ґрунтах. Закон Дарсі Важливою особливістю ґрунтів,як дисперсних (дрібнороздроблених) пористих тіл, їх водонепроникність, тобто. здатність фільтрувати воду. У ґрунтах розрізняють пов'язану та св
Початковий гідравлічний градієнт Закон Дарсі виконується переважно для пісків (рис 2.3.). у глинистих ґрунтах фільтрація може взагалі не мати місце. Рух води в глинах починається лише після подолання деякого
Гідродинамічний тиск. Суфозія і кальматаж Гідродинамічний тиск називається тиск води, що рухається на скелет грунту. За величиною гідродинамічний тиск дорівнює опору руху води, а за напрямом - протилежно йому. Гі
Деформаційні характеристики Деформаційні властивості грунтів необхідні щодо закономірностей, що пов'язують деформації з напругами Вивчення деформованості звичайних матеріалів проводиться при
Під дією зовнішнього навантаження в окремих точках (областях) ґрунту ефективна напруга може перевершити внутрішні зв'язки між частинками ґрунту, при цьому виникнуть зрушення одних частинок або
Граничний опір ґрунтів зсуву. Закон Кулона Для вивчення граничного опору ґрунтів зсуву, розроблено спеціальні прилади та методики випробувань. Найбільш поширеними нині є зсувні прилади.
Випробування міцності ґрунтів за методом кульового штампу Цей метод застосовується для дослідження дисперсних зв'язкових і в'язких ґрунтів як у польових, так і в лабораторних умовах. Метод заснований на вимірюванні осідання штампу сферичної форми при деякій
Випробування на простий (одновісний) стиск можливий тільки для тугопластичних і твердих глинистих ґрунтів, зяких можуть бути вирізані зразки циліндричної чи призматичної форми.
Фази роботи ґрунту в підставах споруд Аналізуючи закономірності наростання зовнішніх впливів (осад штампу зі зростанням навантаження), Н.М. Герсеванов в 1930 році виділив три ділянки графіка, що відповідають трьом фазам роботи ґрунту (рис 11).
Існує два розв'язання задачі для визначення напруг у лінійно-деформованій підставі: Буссінеска та Міндліна. Рішення Бусінеску. При додатку вертикальної зосередженої сі
Визначення напруги на підставі споруд від навантаження, розподіленого по майданчику обмежених розмірів (прямокутнику). Методом кутових точок Напруга в будь-якій точці, що лежить по вертикалі під кутом завантаженого прямокутника є стискаючою напругою ?z, а точки, що лежать під центром тяжкості завантаженого прямокутника
Особливості оцінки напруженого стану основ залізничних насипів Напружений стан основи залізничних насипів може бути безумовно різними способами. Якщо насип має відносно малий навантажувальний майданчик і навантаження від нього на основу може бути
Вплив неоднорідності основи на розподіл напруги За наявності в основі шарів з суттєво різною стисливістю (що відрізняється в кілька разів) характер розподілу напруги змінюються. 1) за наявності жорсткого підстилаючого шару нап
Розподіл напруг від власної ваги ґрунту Важливим фактором для оцінки роботи ґрунтів основи є напружений стан, що виникає від їхньої власної ваги. При горизонтальній поверхні ґрунту вертикальна напруга
Поняття про міцність стійкості основ Відомо, щоробота основи споруди характеризується тем'я фазами роботи ґрунту: - І фазою ущільнення; - ІІ фазою локального порушення міцності; - ІІІ фазою порушення
Оцінка міцності ґрунтів основи без урахування нормальних напруг Міцність ґрунту основи без урахування нормальних напруг оцінюється при складанні основи ґрунтами, опірність зсуву яких не залежить від нормальних напруг. До таких ґрунтів відносять
Оцінка міцності ґрунтів з урахуванням нормальних напруг З урахуванням нормальних напруг, міцність ґрунтів оцінюється у разі залягання на підставі сипучих ґрунтів (у яких Spn=p*tgφn+cn, або Spn=p*tg&
Перше критичне навантаження. Розрахунковий опір ґрунту Перше критичне навантаження для зв'язкових ґрунтів Навантаження, що є межею між І і II фазами роботи ґрунту основи (перше критичне навантаження), відповідає появі
Друге критичне навантаження за умовою забезпечення загальної стійкості основи споруд Переходу від II до III фази роботи ґрунту основи відповідають формуванню ущільненого ґрунтового ядра і поверхонь ковзання в підставі, внаслідок чого споруда набуває нерівномірності.
Види деформації грунтів і їх обумовлюючи Вызначение деформацій грунтів під впливом зовнішніх сил має значення для практики проектування фундаментів споруд. Чинниками, що визначають довговічність споруд, є
Пружні деформації ґрунтів та методи їх визначення Грунти, що являють собою складні дисперсні природні утворення, можна розглядати як пружні тіла лише за певних умов. При дії місцевого навантаження (більшого структурного
Визначення кінцевої осідання споруди Вихідні положення для обчисленняопади споруди. Залежно від геологічної будови ґрунтової основи застосовують одну з наступних розрахункових моделей: - при болі
Визначення ходу осад у часі Досягнення кінцевої опади може бути розтягнуте в часі на десятки, сотні років. Тривалість ходу опади пов'язана з багатьма факторами і насамперед із водопроникністю водонасичених ґрунтів.
Облік впливу на осідання споруди сусідніх фундаментів Під час зведення споруд в умовах існуючої забудови осідання споруд старої забудови відновлюється. Це відбувається у зв'язку з підвищенням стискаючих напруг у товщі основи від навантаження
Види опору основи Якщо збільшити загальне навантаження Р на фундамент, його осаду S зростатиме. Графік залежності опади (рис 6.1) від рівномірного тиску Р на основу називається кривою опади: Р=Р/F,
Розрахунок несучої здатності основи Загальне максимальне навантаження від фундаменту, яке може витримати основу без руйнування, називають її несучою здатністю (Ф). несуча здатність основи залежить від розмірів її площ
Ґрунтові укоси Грунтові укоси є найбільш складними штучно-природними утвореннями, які нерідко обрушуються і призводять до аварій. При проектуванні залізничної лінії важливо враховувати чи то
Опір грунту зсуву Грунт має у схилі значної потенційної енергією. Вона перетворюється на кінетичну енергію руху грунту під впливом багатьох чинників, головним у тому числі є гранична рівновага.
Тимчасові укоси Укоси котлованів і траншей мають тимчасове значення і перебувають у стані безперервного повільного руху ґрунту на схилах, які діляться на сезонні, захоплюючі поверхневі шари.ґрунту
Методи розрахунку стійкості укосів На практиці нашій країні найчастіше застосовують метод круглоциліндричної поверхні ковзання. Найбільш широко застосовувані методи розрахунку стійкості схилів (укосів) засновані на так званому
Загальне поняття Скальні відкоси є неодмінною конструкцією залізничної колії в гірських країнах. Від їхньої стійкості залежить нормальне функціонування залізниці. Стійкістю скельних відк
Підпірні стіни 7.3.1. Загальні концепції. Типи підпірних стін Підпірні стінки являють собою штучні інженерні споруди, що дозволяють сполучати різні
Оцінка стійкості підпірної стінки Оцінка стійкості підпірної стіни включає визначення тиску грунту, перевірку стіни на міцність і стійкість проти перекидання і плоского зсуву. (М.Н. Гольдштейн)