 |
Сдвиг сыпучего исвязного грунта
|
|
|
|
| Рис. 3.5. Графики сопротивления сдвигу для связного и сыпучего грунта. |
При испытании сыпучего грунта, не имеющего сцепления между зернами, получается наклонная прямая τ пред=f( s ), проходящая через начало координат.Если у грунтаимеется и сцепление, то прямая отсекает на оси координат отрезок,равный величинеудельного сцепления с,[кПа].
Угол φназывают углом внутреннего трения. Тангенс этого угла равен коэффициенту трения грунта:
 .
| (3.1) |
Вариант 4Напряжения от собственного веса грунта и грунтовой воды.
Нарисовать эпюру природного давления для слоистого основания. Геологический разрез должен содержать 3 слоя: неводонасыщенный, насыщенный водой, водоупор. Показать, как находится каждая точка на эпюре. Напр. sz0 =0;sz1 =g1h1….и т.д.
Определяя напряжения от собственного веса, грунт рассматривают как весомую пористую среду, при этом не учитываются формы и размеры пор и неоднородность минеральных фракций. Такая модель может отражать распределение напряжений в однородном и слоистом массиве грунта, каждый слой которого характеризуется соответствующими физическими параметрами. Поры могут быть заполнены воздухом или водой, а каждый слой обладать водопроницаемостью или нет. В такой среде одновременно действуют две системы напряжений: напряжения в воде (нейтральныеuw), и природные напряжения в скелете грунтаот собственного веса (эффективные s zg).Полное напряжение:
| s=s zg + uw. | (4.1) |
Напряжения от собственного весапроще всего выразить через вес столба грунта, лежащего над рассматриваемой площадкой, с учетом взвешивающего действия воды:
 [кПа],
| (4.2) |
где: g i – объемный вес i -го слоя грунта,кН/м3;
hi – толщина i -го слоя, м.
|
|
|
Взвешивающеегидростатическое давление учитывают только в водонасыщенных водопроницаемых грунтах. К ним относятся крупнообломочные с песчаным заполнителем, песчаные и глинистые грунты с индексом текучести IL >0,2.
При меньшей величине IL, глинистые грунты плохо проводят воду, вода в них в значительной степени молекулярно связанная и взвешивающее давление через нее не передается, такие грунты являются водоупором.
Если поры грунта целиком заполнены водой и вода стоит неподвижно, то в ней развивается гидростатическое давление, равное произведению глубины рассматриваемой точки от горизонта грунтовых вод и удельного веса воды.
Гидростатическое давление распространяется во все стороны одинаково и боковое давление равно вертикальному. Гидростатическое давление имеет огромное значение длясооружений, воспринимающих горизонтальную нагрузку, таких как плотины, подземные сооружения, подпорные стены и шпунт. Для уменьшения гидростатического давления применяют понижение уровня грунтовых вод с помощью дренажа.
Гидростатическое давление также называют нейтральным, так как взвешенный в воде грунт под его воздействием не уплотняется. Представим, что глубина воды в водоеме увеличилась. Гидростатическое давление увеличится, но осадки грунта не произойдет.
Рассмотрим пример построения эпюры природных напряжений в многослойном грунтовом массиве.
Рис. 4.1. Эпюра напряжения s zg.
На рис. 4.1 представлен геологический разрез, уровень грунтовых WL находится на границе 1-го и 2-го слоя, а 3-й слой является водоупором.
На кровлю 2-го слоя передается давление, равное 
. Удельный вес грунта 2-го слоя, залегающего ниже уровня грунтовых вод, определяется с учетом взвешивания твердых частиц по формуле 1.18:
[кН/м3].
Если удельный вес грунта γ определен в естественном состоянии с заполнением всех пор водой (степень влажности Sr =1), то во взвешенном состоянии 
и, следовательно, давление на глубине h 1+ h 2 будет равно 
.
|
|
|
Под водонасыщенным грунтом лежит водонепроницаемый глинистый грунт (водоупор),на кровлю которого полностью передается вес вышележащего грунта, включая и вес столба воды, в эпюре напряжений на уровне водоупора возникает скачок напряжений, численно равный: 
Вариант 5. Метод угловых точек
Составить уравнение для определения напряжения в т-ке М. В задании м.б. один из 3-х вариантов. Точка может находитьсяна некоторой глубине: 1. внутри загруженного равномерно распределенной нагрузкой Р прямоугольника. 2. Под стороной загруженного прямоугольника. 3. Под не загруженной поверхностью рядом с загруженным прямоугольником. Материалы для подготовки прилагаются.
|
|
|
