Алексеев С.И. Механика грунтов и ОиФ. Лекции - файл n1.doc

Алексеев С.И. Механика грунтов и ОиФ. Лекции
скачать (2026.8 kb.)
Доступные файлы (25):
n1.doc145kb.28.01.2005 17:45скачать
n2.docскачать
n3.doc944kb.28.01.2005 17:54скачать
n4.doc115kb.28.01.2005 17:54скачать
n5.doc303kb.27.01.2005 23:01скачать
n6.doc237kb.28.01.2005 17:58скачать
n7.docскачать
n8.doc163kb.27.01.2005 23:20скачать
n9.doc143kb.27.01.2005 23:24скачать
n10.doc143kb.28.01.2005 18:01скачать
n11.doc343kb.27.01.2005 23:37скачать
n12.docскачать
n13.doc166kb.28.01.2005 00:01скачать
n14.docскачать
n15.docскачать
n16.doc264kb.31.01.2005 08:20скачать
n17.docскачать
n18.docскачать
n19.docскачать
n20.doc320kb.31.01.2005 08:20скачать
n21.doc91kb.31.01.2005 08:20скачать
n22.docскачать
n23.docскачать
n24.docскачать
n25.docскачать

n1.doc

Лекция 1.

Введение

Что изучает дисциплина механика грунтов?

Ранее изучались:


зерна




Состав грунта:


поры (воздух + вода)











Структура грунта – обуславливает выделение его в отдельную группу. Свойства грунтов могут резко изменяться в зависимости от состояния.

Например:
Глина: - в текучем состоянии Р = 0,5 кг/см2 = 0,05 МПа;

- в твердом состоянии Р = 500 кг/см2 = 50 Мпа.

Проектирование зданий в проектных институтах обычно осуществляется по типовым проектам, а фундаменты всегда проектируются, исходя из индивидуальных условий – это обуславливается природным залеганием грунтов.

Литература:

  1. Далматов Б.И и др. Механика грунтов. Часть 1. Основы геотехники. 2002г.

  2. Далматов Б.И и др. Основания и фундаменты. Часть 2. Основы геотехники. 2002г.

  3. Цытович Н.А. Краткий курс механики грунтов. М. 1979г., 1983г.

  4. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. М. 1981г.

  5. СНиП 2.02.01 – 83*- Основания зданий и сооружений.

  6. СНиП 2.02.03 – 85 – Свайные фундаменты.

Связь рассматриваемого курса с другими дисциплинами




Теория упругости














Строительная механика




Механика грунтов




Основания и фундаменты

Инженерная геология




Теоретическая дисциплина




Прикладная дисциплина


«Гражданское строительство должно гармонично вписываться в окружающую среду не только в эстетическом, но и в физическом плане; при этом окружающая среда в большей мере определяется геологическими факторами
Пизанская башня (построенная более 800 лет назад)
Р
1,6м
ср = 5 кг/см2 = 50 т/м2 = 500 кН/м2 = 0,5 Мпа




В
S2=2.8м

56м

S1=1.2м

Р1=1 кг/см2
1932г. под основание башни было произведено нагнетание через 351 скважину  50 мм около 1000т цементного раствора. Приращение наклона за последнее время  3,3 мм в год (1мм в год). Только в 2002 г. отклонение башни было стабилизировано за счет выемки грунта из основания.



Р=9 кг/см2


Глина





скважина


Трансконский элеватор (г. Виннипег, Канада 1913 г.)
После катастрофы незначительно деформируемое сооружение осталось стоять под углом около 63° к горизонту.

Впоследствии элеватор вернули в прежнее положение с помощью домкратов.




Погружение Венеции:


1900 – 1935гг. – 1 мм в год;

1935 – 1952гг. – 4 мм в год;

с 1952г. до 6 мм в год;

Регулярная откачка воды приводит к понижению поверхности всего города.


















Национальный театр в Мехико – осадка за 11 лет достигла 1,8 м.
Вопросам механики грунтов уделяется сейчас всё больше и больше внимания!
Краткая историческая справка развития механики грунтов, оснований и фундаментов.


Фундаменты – одна из древнейших конструкций первых жилищ человека.

До ХVI века «теории» строительства не существовало, строили полагаясь на опыт. Размеры фундамента выбирали в зависимости от прочности грунтов оснований. В конце XVIII века появилась первая теория, рассматривающая сопротивление грунта сдвигу.

В 1773 г. француз Ш. Кулон – разработал способ расчета давления сползающего грунта на подпорную стенку (строительство фортификационных сооружений на юге Франции).

На базе этих и последующих исследований в 30х годах ХХ века была создана наука механика грунтов. Одновременно стала развиваться и вторая часть (прикладная) – основания и фундаменты. К становлению Российской школы фундаментостроения относятся труды:

Герсеванова Н.М. – (его именем назван институт НИИОСП)

Пузыревского Н.П. – (труды ПГУПС)

Маслова Н.Н. – развитие инженерной геологии, механика грунтов в приложении к строительству гидротехнических сооружений.

Сумгина М.И. – инженерное мерзлотоведение

Цытовича Н.А.(герой социалистического труда, член - корреспондент АН СССР) – развитие механики грунтов, оснований и фундаментов на вечной мерзлоте.

Далматова Б.И. – строительство фундаментов на больших толщах слабых грунтов.

Соколовского В.В.

Березанцева В.Г.
Флорина В.А.

Вялова С.С.

Теория устойчивости и прочности земляных сооружений и фундаментов глубокого заложения.

Изучение длительно протекающих деформаций грунтов.

В 30х годах в СССР был организован, тогда единственный в мире институт НИИОСП, который затем получил имя его создателя Герсеванова Н.М.

Связь инженерной геологии с механикой грунтов, основаниями и фундаментами.

СССР 1920 год


Электростанция на р. Свирь – на консультации приглашали шведов. Один из корифеев механики грунтов чех Терцаги .

«Это сооружение, как роза – красиво, но прежде, чем сорвешь, наколешь руки». Плотина строилась на слабых грунтах и по всем подсчетам должна была дать крен. Инженеры установили турбину наклонно в другую сторону, с тем условием, чтобы затем она пришла в проектное положение (с этим справились наши инженеры).


  1. Основные понятия (терминология).



Подземная часть сооружения, предназначенная для передачи нагрузки от сооружения грунту, называется ФУНДАМЕНТОМ.



Область грунта, воспринимающая давление от сооружения называется ОСНОВАНИЕМ.















Слой грунта под подошвой называется НЕСУЩИЙ слой грунта; остальные слои – ПОДСТИЛАЮЩИЕ.










h



ГРУНТ – это рыхлые горные породы верхних слоев литосферы.



Подошва фундамента

Механика грунтов изучает, преимущественно, рыхлые породы, состоящие из отдельных минеральных частиц, связанных тем или иным способом друг с другом.

  1. Образование грунтов (генезис).

Континентальные отложения:

- элювиальные ( - форма зерен угловатая);


Морские отложения: илы, заторфованные грунты, пески, галечники – низкая несущая способность.


  1. Состав грунтов.


Грунт это 3х фазная система.
Грунт = твердые частицы + вода + газ

От соотношения этих фаз и зависят характеристики грунтов.


  1. Свойства твердых частиц.

Свойства твердых (минеральных) частиц зависят от размеров.

Классификация твердых частиц:

п/п

Наименование частиц

Поперечный размер (мм)

Примечания

1

Галечные (щебень)

10 (20)

Классификация по шкале Сабанина (по скорости падения частиц в воде)

2

Гравелистые

2 10 (20)

3

Песчаные

0,05 2

4

Пылеватые

0,005 0,05

5

Глинистые

0,005


Глинистые частицы по химическому анализу существенно отличаются от остальных (форма их чешуйчатая и игольчатая).

Удельная поверхность:
В 1г. грунта (глина – монтмориланит) = 800 м2

В 1г. грунта (песок) = 0,8 м2

Если грунт состоит из одной категории, то он легко получает название, но в природе это встречается редко.

Фактически грунт состоит из различных частиц. Как его назвать?

Классификация грунтов (простейшая).

№ п/п

Наименование грунта


Содержит частиц

 0,005 (%)

Число пластичности Jр

1

Глины

30

0,17

2

Суглинок

10 30

0,07 0,17

3

Супесь

3 10

0,01 0,07

4

Песок

3

Не пластич.

(Jр определяется в лабораторных условиях (в долях единицы))

Метод отмучивания для определения песчаной фракции ( от 1  0,05 мм)


  1. Свойства воды.

- диполь – молекула воды Н2О





















 0,5 мк
















Неуравновешенный заряд по поверхности
1 2 3



Прочно связанная вода

Рыхло связанная вода

Свободная вода (гравитационная)



  1. - пленки прочносвязанной воды (адсорбированной)

n·1000 (кг/см2) – электромолекулярные силы притяжения, удалить эту воду практически невозможно, замерзает при tє  -70є .

  1. - слои (пленки) рыхлосвязанной воды (лисорбированной)

n·10 (кг/см2) – электромолекулярная сила притяжения, удаляется только при tє = 105є, замерзает при tє -1є …- 3є C.

  1. - свободная, гравитационная (капиллярная вода)


Чем меньше размер частицы, тем удельная поверхность больше, больше связанной воды в грунтах.


  1. Свойства газа.




Свободные газы: Растворенные в воде

- связанные с атмосферой,

- защемленные газы (глинистые грунты).
Следует различать структуру грунта, т.е. взаимное расположение частиц грунта и характер связи между ними и текстуру грунта, т.е. сложение грунта в массиве.


Структура грунта:

Текстура грунта:

зернистая

Слоистая

сотообразная

порфировидная

хлопьевидная

слитная (однородная)


Введение
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации