Общие сведения о механике грунтов, основаниях и фундаментах. Лекция 1

Июль 22, 2022

Главная
География
Общие сведения о механике грунтов, основаниях и фундаментах. Лекция 1

Содержание

2. План лекции 1. Основные понятия, особенности изучаемой дисциплины. 2. Грунты, их классификации. 3. Основания, фундаменты –
3. Механика грунтов, основания и фундаменты – область строитель-ной науки, изучающая поведение земляных масс под нагрузкой и
4. Грунты и их классификации Грунты – любые горные породы, почвы, техногенные образования, являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности
5. Классификация дисперсных грунтов
6. Основания, фундаменты – основные понятия и термины Фундаментом называется подземная часть здания или сооружения, пе-редающая нагрузку
7. Составные части грунтов Грунты представляют собой пористые материалы, поры которых могут быть полностью или частично заполнены
8. В большинстве глинистых грунтов воздуха мало, т.е. преобладают твердые частицы и вода. Примерно 70…75% глинистых грунтов,
9. Твердые частицы Твердые частицы (скелет грунта) в дисперсных грунтах составляют обычно 50…70% общего объема грунта, в
10. Классификайия по размеру частиц Твердые частицы дисперсных несвязных грунтов классифицируются по размерам, и в зависимости от
11. Минеральный состав Минеральный состав твердых частиц несвязных грунтов аналогичен составу материнской (скальной) породы, так как эти
12. Минеральный состав твердых частиц глинистых грунтов существенно отличается от состава материнской породы, так как глинистые грунты
13. Вода в грунте Вода в грунте может быть четырех видов, не считая замерзшей Гравитационная вода подчиняется
14. Причины возникновения связной воды Поверхность глинистых частиц всегда заряжена отрицательно, что явля-ется причиной образования вокруг них
15. Образование связанной воды: а – прочно связанная вода (ближайшие к твердой поверхности слои ориентиро-ванных молекул воды),
16. Наиболее близкие к поверхности твердой частицы слои молекул обра-зуют прочно связанную воду. Рыхло связанная вода образуется
18. Скачать презентацию

Слайд 2

План лекции
1. Основные понятия, особенности изучаемой дисциплины.
2. Грунты, их классификации.
3. Основания,

фундаменты – основные понятия и термины.
4. Составные части грунтов

Слайд 3

Механика грунтов, основания и фундаменты – область строитель-ной науки, изучающая поведение

земляных масс под нагрузкой и способы обеспечения надежности и экономичности фундаментов. Задачи механики грунтов осложняются следующими обстоятельствами:
- грунты очень многообразны и неоднородны;
- грунты плохо подчиняются простейшим законам механики (закону Гу-ка, закону Кулона и др.);
- последствия неправильного прогноза поведения грунтов обычно намного опасней, чем ошибки в оценке надземных конструкций.

Слайд 4

Грунты и их классификации
Грунты – любые горные породы, почвы, техногенные образования,

являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.
Полускальные грунты отличаются от скальных меньшей прочностью: их сопротивление раздавливанию (при одноосном сжатии) менее 5 МПа, скальных – более 5 МПа.

Слайд 5

Классификация дисперсных грунтов

Слайд 6

Основания, фундаменты – основные понятия и термины
Фундаментом называется подземная часть здания

или сооружения, пе-редающая нагрузку от надземной части на грунт (который в этом случае именуется основанием).
Основанием называется массив грунта находящийся под фундаментом

Слайд 7

Составные части грунтов
Грунты представляют собой пористые материалы, поры которых могут быть

полностью или частично заполнены водой

Слайд 8

В большинстве глинистых грунтов воздуха мало, т.е. преобладают твердые частицы и

вода. Примерно 70…75% глинистых грунтов, лежащих вблизи поверхности земли (до глубины 8…10м), являются водонасыщенны-ми, т.е. их поры можно считать полностью заполненными водой. Это может наблюдаться и в случаях, когда такие грунты располагаются выше уровня подземных вод. Органические вещества встречаются лишь в некоторых ви-дах грунтов (почвы, илы и т.д.).

Слайд 9

Твердые частицы
Твердые частицы (скелет грунта) в дисперсных грунтах составляют обычно 50…70%

общего объема грунта, в скальных – 97…98%.
Связи между частицами скальных и полускальных грунтов являются преимущественно кристаллизационными (т.е. химическими)
В дисперсных несвязных грунтах (пески, гравий и т.д.) связи вообще от-сутствуют. Взаимному смещению препятствуют только трение и зацепление. В дисперсных связных грунтах (глины, суглинки и т.д.) превалируют водно-коллоидные (т.е. физико-химические) связи. Они мягкие, вязкие, способные восстанавливаться после разрушения. В ограниченном количестве в некото-рых глинистых грунтах (обычно элювиального происхождения) могут при-сутствовать кристаллизационные связи.
Прочность и жесткость скальных грунтов могут быть на несколько по-рядков выше, чем у дисперсных грунтов, но она сильно зависит от их тре-щиноватости.

Слайд 10

Классификайия по размеру частиц
Твердые частицы дисперсных несвязных грунтов классифицируются по размерам,

и в зависимости от доли этих частиц в грунте производится клас-сификация несвязных грунтов. Несвязные грунты, в которых превалируют частицы более 2мм (по массе более 50%), относят к крупнообломочным, если же таких частиц менее 50% – к пескам. Существуют более детальные клас-сификации, т.е. разделение несвязных грунтов на песок, гравий, галечник и т.д., что рассматривается ниже в разделе о свойствах грунта.
Глинистые частицы имеют размер менее 0,002мм.

Слайд 11

Минеральный состав
Минеральный состав твердых частиц несвязных грунтов аналогичен составу материнской (скальной)

породы, так как эти грунты являются про-дуктом физического выветривания. Это обычно кварц, реже – полевой шпат
и т.п. Минеральный состав таких грунтов мало отражается на их строитель-ных свойствах (по крайней мере, применительно к грунтам нашей страны).
Минеральный состав дисперсных грунтов непосредственно в расчетах оснований не фигурирует. Он определяется редко, в основном для нужд про-изводства строительных материалов, в изысканиях для строительства круп-ных гидротехнических сооружений, в научных исследованиях

Слайд 12

Минеральный состав твердых частиц глинистых грунтов существенно отличается от состава материнской

породы, так как глинистые грунты явля-ются продуктом химического выветривания скальных пород. Свойства гли-нистых грунтов существенно зависят от минерального состава твердых ча-стиц. Известно более 50 глинистых минералов, которые разделяются на три группы, именуемые по названиям группообразующих минералов группами каолинита, гидрослюды и монтмориллонита. Для упрощения часто пренебре-гают различиями внутри этих групп и условно сводят классификацию к трем минералам – каолиниту, гидрослюде и монтмориллониту.

Слайд 13

Вода в грунте
Вода в грунте может быть четырех видов, не

считая замерзшей
Гравитационная вода подчиняется законам гидравлики. При этом сво-бодная вода способна перемещаться в грунте под действием гидродинамиче-ских сил (разности напоров), а капиллярная – обычно неподвижна, она «за-висает» в порах грунта благодаря действию капиллярных сил.
Связанная вода образуется благодаря действию вокруг глинистых ча-стиц электромолекулярных сил. Такая вода характерна в основном для гли-нистых грунтов, так как из-за малых размеров глинистых частиц площадь их контакта с окружающей водой очень велика.

Слайд 14

Причины возникновения связной воды
Поверхность глинистых частиц всегда заряжена отрицательно, что явля-ется

причиной образования вокруг них электромагнитного поля. Молекулы воды, как известно из химии и молекулярной физики, представляют диполь, который, попадая в электромагнитное поле, ориентируется в соответствии с направлениями силовых линий этого поля. В связи с этим вокруг каждой глинистой частицы происходит ориентация молекул воды, которые повора-чиваются своими положительными полюсами к поверхности этих частиц и образуют вокруг каждой частицы так называемые диффузные оболочки из ориентированных молекул воды

Слайд 15

Образование связанной воды: а – прочно связанная вода (ближайшие к твердой

поверхности слои ориентиро-ванных молекул воды), б – рыхло связанная вода (более удаленные слои), в – свободная вода (за пределами действия электромолекулярных сил твердой ча-стицы); 1– твердая частица, 2 – молекулы воды

Слайд 16

Наиболее близкие к поверхности твердой частицы слои молекул обра-зуют прочно связанную

воду. Рыхло связанная вода образуется в более от-даленных слоях диффузной оболочки Такая вода находится в особом твер-дом состоянии, при котором ее прочность соизмерима с прочностью твердых частиц.
По сравнению с гравитационной водой связанная вода обладает большей плотностью, большей вязкостью, более низкой температурой замерзания (глины полностью замерзают лишь при –20…–300С).
В несвязных грунтах доля связанной воды мала настолько, что всю воду в них допустимо считать гравитационной.

Общие сведения о механике грунтов, основаниях и фундаментах. Лекция 1

Содержание

План лекции1. Основные понятия, особенности изучаемой дисциплины.2. Грунты, их классификации.3. Основания,

Механика грунтов, основания и фундаменты – область строитель-ной науки, изучающая поведение

Грунты и их классификацииГрунты – любые горные породы, почвы, техногенные образования,

Классификация дисперсных грунтов

Основания, фундаменты – основные понятия и термины Фундаментом называется подземная часть здания

Составные части грунтовГрунты представляют собой пористые материалы, поры которых могут быть

В большинстве глинистых грунтов воздуха мало, т.е. преобладают твердые частицы и

Твердые частицыТвердые частицы (скелет грунта) в дисперсных грунтах составляют обычно 50…70%

Классификайия по размеру частицТвердые частицы дисперсных несвязных грунтов классифицируются по размерам,

Минеральный составМинеральный состав твердых частиц несвязных грунтов аналогичен составу материнской (скальной)