Меню

Единицы измерения удельного сцепления



Удельное сцепление (с) песчаных грунтов

Таблица нормативных значения удельного сцепления песчаных грунтов (согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений):

Обозначение характеристик грунтов

Характеристики грунтов при коэффициенте пористости, равном

0,45 0,55 0,65 0,75 Гравелистые и крупные с,кПа 2 1 — — Средней крупности с,кПа 3 2 1 — Мелкие с,кПа 6 4 2 — Пылеватые с,кПа 8 6 4 2

Для промежуточных значений коэффициентов пористости (е) песчаного грунта, значения удельного сцепления определяются интерполяцией (Онлайн-Интерполятор)

Источник

Удельное сцепление (с) глинистых грунтов (понятие и значение)

Таблица нормативных значения удельного сцепления и угла внутреннего трения глинистых (супесчаных, суглинистых) грунтов, приведена в таблице А.2 приложения СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*.

Выделим нормативные значения удельного сцепления глинистого грунта.

Удельное сцепление грунта, сn, кПа, при коэффициенте пористости, равном

0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 Супесь твердая и полутвердая от 0 до 0,25 21 17 15 13 — — — Супесь тугопластичная и мягкопластичная от 0,25 до 0,75 19 15 13 11 9 — — Суглинки твердые и полутвердые от 0 до 0,25 47 37 31 25 22 19 — Суглинки тугопластичные от 0,25 до 0,5 39 34 28 23 18 15 — Суглинки мягкопластичные от 0,5 до 0,75 — — 25 20 16 14 12 Глины твердые и полутвердые от 0 до 0,25 — 81 68 54 47 41 36 Глины тугопластичные от 0,25 до 0,5 — — 57 50 43 37 32 Глины мягкопластичные от 0,5 до 0,75 — — 45 41 36 33 29

Для промежуточных значений коэффициентов пористости (е) глинистого грунта, значения удельного сцепления определяются интерполяцией (Онлайн-Интерполятор)

Источник

Определение нормативных значений физико-механических характеристик грунтов

Нормативное значение удельного веса грунта определяется по плотности грунта в естественном состоянии и определяется по формуле (1.8):

(1.8)

где g – ускорение свободного падения ≈10 м/сек 2 . Единицы измерения удельного веса кН/м 3 . Кроме того для водопроницаемых грунтов необходимо определить удельный вес грунта в водонасыщенном состоянии по формуле (1.9):

(1.9)

где – удельный вес воды, равный 10кН/м удельный вес воды, равный 10кН/м 3 .

Для оценки прочностных и деформационных свойств грунтов необходимо определить нормативные значения механических характеристик грунтов:

– угол внутреннего трения ;

– удельное сцепление ;

– модуль общей деформации .

В рамках курсового проекта значения прочностных и деформационных свойств грунтов принимаются по таблицам 5.4 и 5.7 [3]. Результаты вычислений и соответствующих определений сведены в таблицу 1.6.

Определение расчетных значений физико-механических характеристик грунтов

При проектировании оснований и фундаментов по двум группам предельных состояний в расчётах используются расчётные значения физико-механических характеристик грунтов:

– удельного веса ;

– угла внутреннего трения ;

– удельного сцепления .

Расчётные значения характеристик грунтов для первой и второй группы предельных состояний определяем путём деления нормативных значений на коэффициент надёжности по грунту , принимаемого в рамках курсового проекта:

– в расчетах оснований по деформациям ;

– в расчетах оснований по несущей способности:

– для удельного сцепления ;

– для угла внутреннего трения песчаных грунтов ;

– то же, пылевато-глинистых .

Результаты расчета приведены в таблице 1.6.

Например, для 2-го слоя:

— Определение удельного веса грунта :

.

В виду отсутствия грунтовых вод в песчаных грунтах дополнительно определять удельный вес грунта в водонасыщенном состоянии не требуется

Значение угла внутреннего трения и удельного сцепления определяем в соответствии с [3].

Значение угла внутреннего трения по I группе предельных состояний:

Значение угла внутреннего трения по II группе предельных состояний:

Удельное сцепление грунта по I группе предельных состояний:

Удельное сцепление грунта по II группе предельных состояний:

Результаты определения расчетных значений физико-механических характеристик грунтов приводятся в таблице 1.6.

Таблица 1.6 — Нормативные и расчётные значения физико-механических характеристик грунтов

№ ИГЭ, название грунта

Удельный вес, кН/м3

Удельное сцепление, кПа

Угол внутреннего трения, градус

gn gII CI CII jn jI jII 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Глина тугопластичная, средней прочности. 18,7 18,7 43,2 28,8 43,2 13,9 12,1 13,9 15 Суглинок тугопластичный, средней прочности. 18,1 18,1 30 20 30 25 21,7 25 10

Продолжение таблицы 1.6

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 1614 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

1.5. ПРОЧНОСТЬ ГРУНТОВ

Сопротивление грунта срезу характеризуется касательными напряжениями в предельном состоянии, когда наступает разрушение грунта [4]. Соотношение между предельными касательными τ и нормальными к площадкам сдвига σ напряжениями выражается условием прочности Кулона-Мора

где φ — угол внутреннего трения; с — удельное сцепление.

Характеристики прочности φ и с определяют в лабораторных и полевых условиях. Для предварительных, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружений II и III класса допускается принимать значения φ и с по табл. 1.17 и 1.18.

ТАБЛИЦА 1.17. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИИ c , кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ , град, ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

Песок Характеристика Значения с и φ при коэффициенте пористости e
0,45 0,55 0,65 0,75
Гравелистый и крупный с
φ
2
43
1
40

38

Средней крупности с
φ
3
40
2
38
1
35

Мелкий с
φ
6
38
4
36
2
32

28
Пылеватый с
φ
8
36
6
34
4
30
2
26

Примечание. Приведенные в таблице значения относятся к кварцевым пескам (см. табл. 1.12).

ТАБЛИЦА 1.18. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИЯ c , кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ , град, ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Грунт Показатель текучести Характеристика Значения с и φ при коэффициенте пористости е
0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
Супесь 0 IL ≤ 0,25 с
φ
21
30
17
29
15
27
13
24



0,25 IL ≤ 0,75 с
φ
19
28
15
26
13
24
11
21
9
18


Суглинок 0 IL ≤ 0,25 с
φ
47
26
37
25
31
24
25
23
22
22
19
20

0,25 IL ≤ 0,5 с
φ
39
24
34
23
28
22
23
21
18
19
15
17

0,5 IL ≤ 0,75 с
φ


25
19
20
18
16
16
14
14
12
12
Глина 0 IL ≤ 0,25 с
φ

81
21
68
20
54
19
47
18
41
16
36
14
0,25 IL ≤ 0,5 с
φ


57
18
50
17
43
16
37
14
32
11
0,5 IL ≤ 0,75 с
φ


45
15
41
14
36
12
33
10
29
7

Примечание. Значения с и φ не распространяются на лёссовые грунты.

Читайте также:  Допусковый контроль с применением средств измерения

1.5.1. Определение прочностных характеристик в лабораторных условиях

В практике исследований грунтов применяют метод среза грунта по фиксированной плоскости в приборах одноплоскостного среза. Для получения φ и с необходимо провести срез не менее трех образцов грунта при различных значениях вертикальной нагрузки. По полученным в опытах значениям сопротивления срезу τ строят график линейной зависимости τ = f(σ) и находят угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с (рис. 1.5).

Различают две основные схемы опыта: медленный срез предварительно уплотненного до полной консолидации образца грунта (консолидировано-дренированное испытание) и быстрый срез без предварительного уплотнения (неконсолидировано-недренированное испытание).

Значения φ и с , полученные по методике медленного консолидированного среза, используются для определения расчетного сопротивления грунта, а также для оценки несущей способности основания, находящегося в стабилизированном состоянии (все напряжения от внешней нагрузки восприняты скелетом грунта). Значения φ и с , полученные по методике быстрого неконсолидированного среза, используются для определения несущей способности медленно уплотняющихся водонасыщенных суглинков и глин, илов, сапропелей, заторфованных грунтов и торфов. В таких грунтах возможно возникновение нестабилизированного состояния (наличие избыточного давления в поровой воде) вследствие их медленной консолидации или быстрой передачи нагрузки от сооружения (силосы, резервуары, склады сырья и т.п.).

Метод определения характеристик прочности φ и с в условиях трехосного сжатия в большей степени соответствует напряженному состоянию грунта в основании сооружения. Испытание проводится на приборе, в котором образец грунта подвергается всестороннему гидростатическому давлению и добавочному вертикальному (осевому). Для определения прочностных характеристик грунтов проводят серию испытаний при различных соотношениях давлений, доводя образец до разрушения, в результате каждого опыта получают значения наибольшего σ1 и наименьшего σ3 главных нормальных напряжений в момент разрушения. Графически зависимость между главными касательными и нормальными напряжениями представляют с помощью кругов Мора, каждый из которых строится на разности напряжений σ1 и σ3 (рис. 1.6).

Общая касательная к этим кругам удовлетворяет условию прочности (1.5) и позволяет определить характеристики φ и с .

В приборах трехосного сжатия проводят следующие испытания:

Недренированные испытания водонасыщенных грунтов проводят для определения прочностных характеристик, выражаемых через общие (тотальные) напряжения. Дренированные испытания проводят для определения прочностных характеристик, выражаемых через эффективные напряжения. При этом в процессе опыта должно быть достигнуто полностью консолидированное состояние грунта. Прочностные характеристики грунтов, выражаемые через эффективные напряжения, могут быть определены также для образцов грунта, испытанных в неполностью консолидированном состоянии, при условии измерения в процессе опыта давления в поровой воде.

Количественной характеристикой прочности скальных грунтов является предел прочности на одноосное сжатие Rc , определяемый раздавливанием образца грунта и вычисляемый по формуле

где Р — нагрузка в момент разрушения образца грунта; F — площадь поперечного сечения образца грунта.

1.5.2. Определение прочностных характеристик в полевых условиях

Полевое испытание на срез в заданной плоскости целика грунта, заключенного в кольцевую обойму, аналогично лабораторному испытанию на срез в одноплоскостных срезных приборах. Испытания проводятся в шурфах, котлованах, штреках и т.д. Для получения характеристик φ и с определяют сопротивление срезу не менее чем трех целиков при различных вертикальных нагрузках. Схемы испытаний принимаются те же, что и в лабораторных условиях. Значения φ и с находят на основе построения зависимости (1.5), как это показано на рис. 1.5.

Полевое определение характеристик φ и с в стенах буровой скважины проводится методами кольцевого и поступательного среза. Схемы испытаний приведены на рис. 1.7. Эти методы применяются для испытаний грунтов на глубинах до 10 м (кольцевой срез) и до 20 м (поступательный срез). В методе кольцевого среза используется распорный штамп с продольными лопастями, в методе поступательного среза — с поперечными лопастями. С помощью распорного штампа лопасти вдавливаются в стенки скважины и создастся нормальное давление на стенки. В методе кольцевого среза грунт срезается вследствие приложения крутящего момента, а в методе поступательного среза — выдергивающей силы. Для получения φ и с необходимо провести не менее трех срезов при различных нормальных давлениях на стенки скважины и построить зависимость τ = f (σ) (см. рис. 1.5).

Метод вращательного среза с помощью крыльчатки, вдавливаемой в массив грунта или в забой буровой скважины (см. рис. 1.7), позволяет определить сопротивление срезу τ , поэтому его рекомендуется применять при слабых пылевато-глинистых грунтах, илах, сапропелях, заторфованных грунтах и торфах, так как для них угол внутреннего трения практически равен нулю и можно принять с = τ . Испытания крыльчаткой проводят на глубинах до 20 м.

Для определения характеристик прочности в полевых условиях применяют методы выпирания и обрушения грунта в горных выработках. Значения φ и с вычисляют из условий предельного равновесия выпираемого и обрушаемого массива грунта.

Угол внутреннего трения песчаных грунтов может быть определен с помощью статического и динамического зондирования. По данным статического зондирования угол φ имеет следующие значения:

qc , МПа 1 2 4 7 12 20 30
φ , град 26 28 30 32 34 36 38

Значения φ по данным динамического зондирования приведены в табл. 1.19. Для сооружений I и II класса является обязательным сопоставление данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов на срез. Для сооружений III класса допускается определять φ только по результатам зондирования.

ТАБЛИЦА 1.19. ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Песок Значения φ , град, МПа при qd , МПа
2 3,5 7 11 14 17,5
Крупный и средней крупности 30 33 33 38 40 41
Мелкий 28 30 33 35 37 38
Пылеватый 28 28 30 32 34 35

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник

Удельное сцепление (с) глинистых грунтов (понятие и значение)

Таблица нормативных значения удельного сцепления и угла внутреннего трения глинистых (супесчаных, суглинистых) грунтов, приведена в таблице А.2 приложения СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*.

Выделим нормативные значения удельного сцепления глинистого грунта.

Удельное сцепление грунта, сn, кПа, при коэффициенте пористости, равном

0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 Супесь твердая и полутвердая от 0 до 0,25 21 17 15 13 — — — Супесь тугопластичная и мягкопластичная от 0,25 до 0,75 19 15 13 11 9 — — Суглинки твердые и полутвердые от 0 до 0,25 47 37 31 25 22 19 — Суглинки тугопластичные от 0,25 до 0,5 39 34 28 23 18 15 — Суглинки мягкопластичные от 0,5 до 0,75 — — 25 20 16 14 12 Глины твердые и полутвердые от 0 до 0,25 — 81 68 54 47 41 36 Глины тугопластичные от 0,25 до 0,5 — — 57 50 43 37 32 Глины мягкопластичные от 0,5 до 0,75 — — 45 41 36 33 29
Читайте также:  Модель со смешанными эффектами для повторных измерений

Для промежуточных значений коэффициентов пористости (е) глинистого грунта, значения удельного сцепления определяются интерполяцией (Онлайн-Интерполятор)

Источник

1.5. ПРОЧНОСТЬ ГРУНТОВ

Сопротивление грунта срезу характеризуется касательными напряжениями в предельном состоянии, когда наступает разрушение грунта [4]. Соотношение между предельными касательными τ и нормальными к площадкам сдвига σ напряжениями выражается условием прочности Кулона-Мора

где φ — угол внутреннего трения; с — удельное сцепление.

Характеристики прочности φ и с определяют в лабораторных и полевых условиях. Для предварительных, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружений II и III класса допускается принимать значения φ и с по табл. 1.17 и 1.18.

ТАБЛИЦА 1.17. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИИ c , кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ , град, ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

Песок Характеристика Значения с и φ при коэффициенте пористости e
0,45 0,55 0,65 0,75
Гравелистый и крупный с
φ
2
43
1
40

38

Средней крупности с
φ
3
40
2
38
1
35

Мелкий с
φ
6
38
4
36
2
32

28
Пылеватый с
φ
8
36
6
34
4
30
2
26

Примечание. Приведенные в таблице значения относятся к кварцевым пескам (см. табл. 1.12).

ТАБЛИЦА 1.18. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СЦЕПЛЕНИЯ c , кПа, И УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ , град, ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Грунт Показатель текучести Характеристика Значения с и φ при коэффициенте пористости е
0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
Супесь 0 IL ≤ 0,25 с
φ
21
30
17
29
15
27
13
24



0,25 IL ≤ 0,75 с
φ
19
28
15
26
13
24
11
21
9
18


Суглинок 0 IL ≤ 0,25 с
φ
47
26
37
25
31
24
25
23
22
22
19
20

0,25 IL ≤ 0,5 с
φ
39
24
34
23
28
22
23
21
18
19
15
17

0,5 IL ≤ 0,75 с
φ


25
19
20
18
16
16
14
14
12
12
Глина 0 IL ≤ 0,25 с
φ

81
21
68
20
54
19
47
18
41
16
36
14
0,25 IL ≤ 0,5 с
φ


57
18
50
17
43
16
37
14
32
11
0,5 IL ≤ 0,75 с
φ


45
15
41
14
36
12
33
10
29
7

Примечание. Значения с и φ не распространяются на лёссовые грунты.

1.5.1. Определение прочностных характеристик в лабораторных условиях

В практике исследований грунтов применяют метод среза грунта по фиксированной плоскости в приборах одноплоскостного среза. Для получения φ и с необходимо провести срез не менее трех образцов грунта при различных значениях вертикальной нагрузки. По полученным в опытах значениям сопротивления срезу τ строят график линейной зависимости τ = f(σ) и находят угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с (рис. 1.5).

Различают две основные схемы опыта: медленный срез предварительно уплотненного до полной консолидации образца грунта (консолидировано-дренированное испытание) и быстрый срез без предварительного уплотнения (неконсолидировано-недренированное испытание).

Значения φ и с , полученные по методике медленного консолидированного среза, используются для определения расчетного сопротивления грунта, а также для оценки несущей способности основания, находящегося в стабилизированном состоянии (все напряжения от внешней нагрузки восприняты скелетом грунта). Значения φ и с , полученные по методике быстрого неконсолидированного среза, используются для определения несущей способности медленно уплотняющихся водонасыщенных суглинков и глин, илов, сапропелей, заторфованных грунтов и торфов. В таких грунтах возможно возникновение нестабилизированного состояния (наличие избыточного давления в поровой воде) вследствие их медленной консолидации или быстрой передачи нагрузки от сооружения (силосы, резервуары, склады сырья и т.п.).

Метод определения характеристик прочности φ и с в условиях трехосного сжатия в большей степени соответствует напряженному состоянию грунта в основании сооружения. Испытание проводится на приборе, в котором образец грунта подвергается всестороннему гидростатическому давлению и добавочному вертикальному (осевому). Для определения прочностных характеристик грунтов проводят серию испытаний при различных соотношениях давлений, доводя образец до разрушения, в результате каждого опыта получают значения наибольшего σ1 и наименьшего σ3 главных нормальных напряжений в момент разрушения. Графически зависимость между главными касательными и нормальными напряжениями представляют с помощью кругов Мора, каждый из которых строится на разности напряжений σ1 и σ3 (рис. 1.6).

Общая касательная к этим кругам удовлетворяет условию прочности (1.5) и позволяет определить характеристики φ и с .

В приборах трехосного сжатия проводят следующие испытания:

Недренированные испытания водонасыщенных грунтов проводят для определения прочностных характеристик, выражаемых через общие (тотальные) напряжения. Дренированные испытания проводят для определения прочностных характеристик, выражаемых через эффективные напряжения. При этом в процессе опыта должно быть достигнуто полностью консолидированное состояние грунта. Прочностные характеристики грунтов, выражаемые через эффективные напряжения, могут быть определены также для образцов грунта, испытанных в неполностью консолидированном состоянии, при условии измерения в процессе опыта давления в поровой воде.

Количественной характеристикой прочности скальных грунтов является предел прочности на одноосное сжатие Rc , определяемый раздавливанием образца грунта и вычисляемый по формуле

где Р — нагрузка в момент разрушения образца грунта; F — площадь поперечного сечения образца грунта.

1.5.2. Определение прочностных характеристик в полевых условиях

Полевое испытание на срез в заданной плоскости целика грунта, заключенного в кольцевую обойму, аналогично лабораторному испытанию на срез в одноплоскостных срезных приборах. Испытания проводятся в шурфах, котлованах, штреках и т.д. Для получения характеристик φ и с определяют сопротивление срезу не менее чем трех целиков при различных вертикальных нагрузках. Схемы испытаний принимаются те же, что и в лабораторных условиях. Значения φ и с находят на основе построения зависимости (1.5), как это показано на рис. 1.5.

Читайте также:  Повышение технического уровня средств измерений

Полевое определение характеристик φ и с в стенах буровой скважины проводится методами кольцевого и поступательного среза. Схемы испытаний приведены на рис. 1.7. Эти методы применяются для испытаний грунтов на глубинах до 10 м (кольцевой срез) и до 20 м (поступательный срез). В методе кольцевого среза используется распорный штамп с продольными лопастями, в методе поступательного среза — с поперечными лопастями. С помощью распорного штампа лопасти вдавливаются в стенки скважины и создастся нормальное давление на стенки. В методе кольцевого среза грунт срезается вследствие приложения крутящего момента, а в методе поступательного среза — выдергивающей силы. Для получения φ и с необходимо провести не менее трех срезов при различных нормальных давлениях на стенки скважины и построить зависимость τ = f (σ) (см. рис. 1.5).

Метод вращательного среза с помощью крыльчатки, вдавливаемой в массив грунта или в забой буровой скважины (см. рис. 1.7), позволяет определить сопротивление срезу τ , поэтому его рекомендуется применять при слабых пылевато-глинистых грунтах, илах, сапропелях, заторфованных грунтах и торфах, так как для них угол внутреннего трения практически равен нулю и можно принять с = τ . Испытания крыльчаткой проводят на глубинах до 20 м.

Для определения характеристик прочности в полевых условиях применяют методы выпирания и обрушения грунта в горных выработках. Значения φ и с вычисляют из условий предельного равновесия выпираемого и обрушаемого массива грунта.

Угол внутреннего трения песчаных грунтов может быть определен с помощью статического и динамического зондирования. По данным статического зондирования угол φ имеет следующие значения:

qc , МПа 1 2 4 7 12 20 30
φ , град 26 28 30 32 34 36 38

Значения φ по данным динамического зондирования приведены в табл. 1.19. Для сооружений I и II класса является обязательным сопоставление данных зондирования с результатами испытаний тех же грунтов на срез. Для сооружений III класса допускается определять φ только по результатам зондирования.

ТАБЛИЦА 1.19. ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ φ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ ПО ДАННЫМ ДИНАМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Песок Значения φ , град, МПа при qd , МПа
2 3,5 7 11 14 17,5
Крупный и средней крупности 30 33 33 38 40 41
Мелкий 28 30 33 35 37 38
Пылеватый 28 28 30 32 34 35

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник

Удельное сцепление (с) песчаных грунтов

Таблица нормативных значения удельного сцепления песчаных грунтов (согласно СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений):

Обозначение характеристик грунтов

Характеристики грунтов при коэффициенте пористости, равном

0,45 0,55 0,65 0,75 Гравелистые и крупные с,кПа 2 1 — — Средней крупности с,кПа 3 2 1 — Мелкие с,кПа 6 4 2 — Пылеватые с,кПа 8 6 4 2

Для промежуточных значений коэффициентов пористости (е) песчаного грунта, значения удельного сцепления определяются интерполяцией (Онлайн-Интерполятор)

Источник

МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ

Для расчетов деформаций, устойчивости грунта и оценки прочности оснований необходимо знать механические характеристики используемых грунтов.

Модуль деформацииЕ, МПа – коэффициент пропорциональности между давлением и относительной линейной деформацией грунта, возникающей под этим давлением.

Коэффициент сжимаемостиm, МПа -1 – величина, показывающая степень сжимаемости при невозможности бокового расширения грунта.

Сжимаемость грунтов (осадка или деформация) – способность грунта уменьшаться в объеме под воздействием уплотняющих нагрузок. По физическому строению грунт состоит из отдельных частиц различной крупности, минерального состава (скелет грунта) и пор, заполненных жидкостью (вода) и газом (воздух). Частицы в грунте бывают связанные и несвязанные между собой, но независимо от этого, прочность связей всегда ниже прочности частиц. При возникновении напряжений сжатия изменение объемов происходит за счет уменьшения объемов, располагающихся внутри грунта пор, заполненных водой или воздухом.

По характеру усадки разделяют упругие и пластические деформации. Упругие деформации возникают в результате нагрузок, не превышающих структурную прочность грунтов, т.е. не разрушающих структурные связи между частицами и характеризуются способностью грунта возвращаться в исходное состояние после снятия нагрузок. Пластические деформации разрушают скелет грунта, нарушая связи и перемещая частицы относительно друг друга. При этом объемные пластические деформации уплотняют грунт за счет изменения объема внутренних пор, а сдвиговые пластические деформации – за счет изменения его первоначальной формы и вплоть до разрушения.

Предельным сопротивлением сдвигу (растяжению) называется способность грунта противостоять перемещению частей грунта относительно друг друга под воздействием касательных и прямых напряжений. Этот показатель характеризуется прочностными свойствами грунтов и используется в расчетах оснований зданий и сооружений. Способность грунта воспринимать нагрузки не разрушаясь, называют прочностью. В песчаных и крупнообломочных несвязных грунтах сопротивление достигается в основном за счет силы трения отдельных частиц, такие грунты называют сыпучими. Глинистые грунты обладают более высоким сопротивлением к растяжению (сдвигу), т.к. наряду с силой трения сдвигу противостоят силы сцепления.

Водопроницаемость характеризуется способностью грунта пропускать через себя воду и обуславливается физическим строением и составом грунта. При физическом строении с меньшим содержанием пор, и при преобладании в составе частиц глины водопроницаемость будет меньшей, нежели у пористых и песчаных грунтов соответственно. В строительстве он влияет на устойчивость земляных сооружений и обуславливает скорость уплотнения грунтов оснований и оползневые явления (в т.ч. и на сопротивление растяжению).

Фильтрацией называется движение свободногравитационной воды в грунтах в различных направлениях (горизонтально, вертикально вниз и вверх) под воздействием гидравлического градиента (уклона, равного потере напора на пути движения) напора. Коэффициентом фильтрации (Kf) принято считать скорость фильтрации при гидравлическом градиенте равном единице.

Прочность грунтов характеризуется их способностью сопротивляться внешним силовым воздействиям.

Оценка прочности скальных грунтов производится по пределу прочности на одноосное сжатие Rc (МПа), а нескальных грунтов по их механическим прочностным характеристикам (удельное сцепление – с (кПа, МПа)).

Средней прочности 50 ≥ Rc > 15

Пониженной прочности 5 ≥ Rc > 3

Низкой прочности 3 ≥ Rc ≥ 1

Весьма низкой прочности Rc

Разрыхляемость — это способность грунта увеличиваться в объеме при разработке вследствие потери связи между частицами. Увеличение объема грунта характеризуется коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления. Коэффициент первоначального разрыхления kp представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к его объему в природном состоянии; для песчаных грунтов kp = 1,15. 1,2, для глинистых kp = 1,2. 1,3, для полускальных и скальных грунтов при взрывании «на встряхивание» kp изменяется от 1,1 до 1,2, а при взрывании «на развал» — от 1,25 до 1,6 (при большой кусковатости до 2).

Коэффициент остаточного разрыхления kp.o характеризует остаточное увеличение объема грунта (по сравнению с природным состоянием) после его уплотнения. Значение коэффициента kp.о обычно меньше kp на 15. 20 %.

Для строительных целей используют упрощенную классификацию грунтов

Источник