Понятие о размерах зоны основания сооружений

Содержание

Слайд 2

Чем прочнее порода, тем меньше будет при прочих равных условиях (одном

Чем прочнее порода, тем меньше будет при прочих равных условиях (одном

и том же давлении, типе фундаментов, единой технологии строительства и эксплуатации) зона основания сооружения.
Слайд 3

Задание на самостоятельное изучение, подготовка конспекта: Типы структурных связей в грунтах.

Задание на самостоятельное изучение, подготовка конспекта:
Типы структурных связей в грунтах.
Природа прочности

глинистых грунтов. Стадий формирования и категорий по степени уплотнения (литификации) глинистых грунтов по В.Д. Ломтадзе.
Литература:
Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Инженерная петрология. Л.: Недра. 1984. 511 с.
Грунтоведение /Под. ред. В.Т. Трофимова. М., МГУ, 2005.
Осипов В.И., Соколов В.Н. Глины и их свойства. Состав, строение и формирование свойств – М., ГЕОС. 2013. 576 с.
Слайд 4

Расчет напряжений под различными типами фундаментов.

Расчет напряжений под различными типами фундаментов.

Слайд 5

Слайд 6

Определение напряжений под квадратными и прямоугольными фундаментами. Объемная задача.

Определение напряжений под квадратными и прямоугольными фундаментами. Объемная задача.

Слайд 7

Для точек, расположенных на вертикали, которая проходит через центр загруженной площадки

Для точек, расположенных на вертикали, которая проходит через центр загруженной площадки

(х=у=0), вертикальная нормальная составляю­щая напряжений определяется по формуле:
σz=

р — равномерно-распределенная нагрузка,
b и l соответственно ширина и длина фундамента.
Для точек, расположенных на вертикали, проходящей через угол загруженной площади, т. е. x=±l/2, у==±b/2, вертикальная нормальная составляющая напряжения записывается следующим образом:
σz=


В объемной задаче следует учитывать 6 составляющих напряжений:
σz, τzх и τzy не зависят от свойств грунта.
σx, σy, τху зависят от свойств среды коэффициента поперечного расширения ν.

Слайд 8

В расчетные формулы были введены обозначения m=l/b – относительный размер загруженной

В расчетные формулы были введены обозначения m=l/b – относительный размер загруженной

площади; n=z/b – относительная глубина точки, в которой напряжения рассчитываются .
По центральной вертикали:
σz=


По угловой вертикали:

Формулы табулированы и сведены в таблицу, пользуясь которой можно рассчитать значение напряжения под угловыми точками загруженной площади.

Слайд 9

Из анализа таблицы следует, с ростом т напряжения по глубине затухают менее интенсивно. b

Из анализа таблицы следует, с ростом т напряжения по глубине затухают

менее интенсивно.

b

Слайд 10

Гибкий фундамент изгибается максимально в центральной части, где напряжения в контактной

Гибкий фундамент изгибается максимально в центральной части, где напряжения в контактной

плоскости σz центральной вертикали равны давлению р по подошве фундамента, по краевым вертикалям напряжения в контактной плоскости равны σz =р/2.
Касательные напряжения τzy для гибкого фундамента объемная задача, определяют зоны выдавливания и составляют τzy=(0,1-0,15)р.

Эпюра контактных напряжений σz в основании гибкого прямоугольного фундамента

Слайд 11

Определение напряжений от действия равномерно распределенной полосовой нагрузки. Плоская задача. Гибкая

Определение напряжений от действия равномерно распределенной полосовой нагрузки. Плоская задача. Гибкая

передача нагрузки.
Случай соответствует напряженному состоянию под ленточными фундаментами, подпорными стенками, насыпями и т.д., для сооружений длина которых значительно превосходит их ширину.
Схема равномерно распределенной полосовой нагрузки.

b – Ширина полосы
l – Длина полосы
р y – нагрузка распределенная по ширине полосы

В плоской задаче определяют три составляющие напряжения
две нормальные σz, σу и одну касательную τzy

Слайд 12

Слайд 13

В плоской задаче следует учитывать 3 составляющих напряжений: σz, σy ,


В плоской задаче следует учитывать 3 составляющих напряжений:
σz, σy , τzy

не зависят от свойств грунта.
Слайд 14

Изобары напряжений σz в основании гибкого ленточного фундамента. Плоская задача Напряжения

Изобары напряжений σz в основании гибкого ленточного фундамента. Плоская задача

Напряжения σz

медленно убывают по глубине и быстро в стороны.
Слайд 15

Плоская задача. Изобары напряжений σy Напряжения σy быстро затухают по глубине и медленно в стороны.

Плоская задача.
Изобары напряжений σy

Напряжения σy быстро затухают по глубине и

медленно в стороны.
Слайд 16

Плоская задача. Изобары напряжений τzy Касательные напряжения τzy возникают в угловых частях под фундаментом.

Плоская задача. Изобары напряжений τzy

Касательные напряжения τzy возникают в угловых частях

под фундаментом.
Слайд 17

Жесткая передача нагрузки

Жесткая передача нагрузки

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Слайд 21

Слайд 22

Распределение напряжений в слое грунта ограниченной толщины на несжимаемом основании Максимальное

Распределение напряжений в слое грунта ограниченной толщины на несжимаемом основании

Максимальное сжимающее

напряжение по оси Z на глубине несжимаемого жесткого подстилающего слоя для сосредоточенной нагрузки при ν=0,5 однородного и изотропного массива, составляет:

Максимальное сжимающее напряжение по оси Z для распределенной нагрузки, однородного и изотропного массива при ν=0,5, составляет:

Слайд 23

Величины максимальных сжимающих напряжений (в долях от р) в слое грунта

Величины максимальных сжимающих напряжений (в долях от р) в слое грунта

на несжимаемом основании под ленточным фундаментом (По Егорову К.Е.).

z – расстояние по оси Z от контактной плоскости (граница между сжимаемым и несжимаемым слоем) до координаты центра тяжести горизонтальной площадки на которой определяется напряжение.
h - мощность сжимаемого слоя.
b1 – полуширина равномерно распределенной полосовой нагрузки.

Красный – глубина залегания несжимаемого слоя h=b1
Синий – глубина залегания несжимаемого слоя h=2b1
Черный – глубина залегания несжимаемого слоя h=5b1
Пунктир – грунт однородный при h→∞

Слайд 24

Величины максимальных сжимающих напряжений (в долях от р) в слое грунта

Величины максимальных сжимающих напряжений (в долях от р) в слое грунта

на несжимаемом основании под равномерно распределенной нагрузкой в зависимости от l/b (По М.И. Горбунову-Посадову).
.
Слайд 25

Изменение напряжений в слое несжимаемого грунта при залегании на некоторой глубине

Изменение напряжений в слое несжимаемого грунта при залегании на некоторой глубине

слабых, гибких прослоек.

При наличии тонкой гибкой нерастяжимой прослойки, параллельной ограничивающей полупространство плоскости, максимальное сжимающее напряжение на контакте несжимаемого слоя и слабого слоя:

Слайд 26

Для самостоятельного изучения, законспектировать: Влияние анизотропии свойств, на особенности распределения напряжений

Для самостоятельного изучения, законспектировать:
Влияние анизотропии свойств, на особенности распределения напряжений (Дашко

Р.Э. параграф 7 стр.97),
Экспериментальные исследования распределения напряжений в основании сооружений (Дашко Р.Э., параграф 6 стр. 93).
Распределение напряжений в двухслойном разрезе. Учет свойств слабого грунта в пределах сжимаемой толщи. Стр.285.
Цытович Н.А. Механика грунтов: Полный курс. Изд. 5-е.-М., 2014
Слайд 27

В зависимости от соотношения глубины заложения фундамента h и его ширины

В зависимости от соотношения глубины заложения фундамента h и его ширины

b различают (по Березанцеву В.Г.):
фундаменты мелкого заложения (h/b)<0,5,
средней глубины (h/b)=0,5-2,0;
глубокого (h/b)=2-4;
очень глубокого (h/b)>4
Слайд 28

Случай быстрой замены веса породы вынутой из котлована весом сооружения. σzсоор.=

Случай быстрой замены веса породы вынутой из котлована весом сооружения.

σzсоор.=

f (pсоор - γ hф), плоская (m = y/b, n=z/b), объемная (m = l/b, n=z/b))
σzполное = σzсоор + σzс.в
Слайд 29

Случай медленной замены веса породы вынутой из котлована весом сооружения. σz-γhф.=

Случай медленной замены веса породы вынутой из котлована весом сооружения.

σz-γhф.=

f (p - γ hф, плоская (m = y/b, n=z/b), объемная (m = l/b, n=z/b))

σz остаточныес.в. = σzс.в.- σz-γhф

σzсоор.= f (pсоор), плоская (m = y/b, n=z/b), объемная (m = l/b, n=z/b))
σzполное = σzсоор + σz остаточноес.в

Слайд 30

Учет взаимного влияния фундаментов. Вертикальные нормальные напряжения σz на глубине z

Учет взаимного влияния фундаментов.

Вертикальные нормальные напряжения σz на глубине z от

подошвы фундамента по вертикали проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади определяют по формуле (СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.):

– нормальное вертикальное напряжение на глубине z рассчитываемого фундамента с учет влияния соседних фундаментов,

– нормальное вертикальное напряжение на глубине z,

- сумма вертикальных напряжений на глубине z от соседних влияющих фундаментов, n – число влияющих фундаментов.

Слайд 31

Проектирование по предельным состояниям

Проектирование по предельным состояниям

Слайд 32

Слайд 33

Сведения о допустимых деформациях некоторых сооружений По СП 22.13330.2011

Сведения о допустимых деформациях некоторых сооружений
По СП 22.13330.2011

Слайд 34

Стадии деформирования грунта (классический случай) Р1 – первая критическая нагрузка (безопасное

Стадии деформирования грунта (классический случай)

Р1 – первая критическая нагрузка (безопасное давление).
R

– расчетное сопротивление грунта.
Р2 – вторая критическая нагрузка
Слайд 35

Слайд 36

Все субаквальные отложения проходят через несколько стадий формирования и делятся на

Все субаквальные отложения проходят через несколько стадий формирования и делятся на

5 категорий по степени уплотнения (литификации) по В.Д. Ломтадзе. Примечание:
Геостатическое давление в процессе формирования пород возрастает, а влажность уменьшается.
Основные типы структурных связей 1 и 2 категории малой и предельно малой степени литификации называются тиксотропно-коагуляционные.

Все субаквальные отложения проходят через несколько стадий формирования и делятся на 5 категорий по степени уплотнения (литификации) по В.Д. Ломтадзе.

Слайд 37

Модель одномерного сжатия

Модель одномерного сжатия

Слайд 38

Различают методы расчета осадки:

Различают методы расчета осадки:

Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Слайд 42

Слайд 43

Слайд 44

Слайд 45

Слайд 46

Слайд 47

Слайд 48

При заглублении фундаментов более 5 м в формулу расчета осадки вводится дополнительное слагаемое по СП 22.13330.2011

При заглублении фундаментов более 5 м в формулу расчета осадки вводится

дополнительное слагаемое по СП 22.13330.2011
Слайд 49

Расчет осадки во времени

Расчет осадки во времени

Слайд 50

Развитие осадки во времени под мгновенной нагрузкой Необходимо рассматривать два случая:

Развитие осадки во времени под мгновенной нагрузкой

Необходимо рассматривать два случая:
Давление

от веса сооружения равно или меньше структурной прочности р ≤σстр.

Давление от сооружения больше структурной прочности р >σстр (остается в области линейной связи).

Слайд 51

Общий характер развития деформаций в водонасыщенной глинистой породе с учетом перераспределения

Общий характер развития деформаций в водонасыщенной глинистой породе с учетом перераспределения

давления между скелетом и поровой водой.
Слайд 52

Слайд 53

Слайд 54

Слайд 55

Слайд 56

Оценка осадки во времени с использованием теории фильтрационной консолидации. К. Терцаги

Оценка осадки во времени с использованием теории фильтрационной консолидации.
К. Терцаги

(1925 г.) положил начало развитию теории фильтрационной консолидации, которая в дальнейшем была развита Н.М. Герсевановым, В.А. Флориным, Н.А. Цытовичем, С.А. Роза, М.Н. Гольштейном, Н.Н. Масловым, А.И.Ксенофонтовым и другими.

Модель одномерного сжатия

Слайд 57

Исходные положения к расчету осадки по теории фильтрационной консолидации К. Терцаги:

Исходные положения к расчету осадки по теории фильтрационной консолидации К. Терцаги:
Порода

полностью водоносащенная, G=0,95-1,0 (В случае если содержание воздуха в породе более 5% теория фильтрационной консолидации не работает, наблюдается резкое снижение порового давления).
Содержит свободную воду.
Фильтрация по линейному закону Дарси, коэффициент фильтрации величина постоянная, начальный градиент отсутствует.
В грунте отсутствуют структурные связи, внешнее давление мгновенно передается на поровую воду.
В скелете отсутствует ползучесть, после рассеивания порового давления, осадка стабилизируется.
Слайд 58

Слайд 59

Прямоугольная эпюра поровых давлений в слое глинистой породы при t=0

Прямоугольная эпюра поровых давлений в слое глинистой породы при t=0

Слайд 60

Эпюры поровых давлений в слое глинистого грунта на различные моменты времени

Эпюры поровых давлений в слое глинистого грунта на различные моменты времени

t.

По мере оттока воды часть внешнего давления р (σ) будет передаваться на скелет породы и вызывать напряжение в скелете (рск), а часть на воду (u = ∆Нγв). В любой момент времени при t≠0 , будет справедливо равенство:
р = u + рск,
где рск – напряжение в скелете глинистого грунта
u = ∆Нγв – поровое давление.

Слайд 61

Слайд 62

Слайд 63

Слайд 64

Слайд 65

Сжатие элементарного параллелепипеда в направлении оси z обычно сопровождается его поперечным

Сжатие элементарного параллелепипеда в направлении оси z обычно сопровождается его поперечным

расширением, которое в направлении осей x и у меньше деформации сжатия вдоль оси z — (εz).

;

.

Напряжения и деформации при сжатии и сдвиге на горизонтальных и вертикальных площадках. Концепция теории упругости.
При сжатии.

Слайд 66

Напряжения и деформации при сжатии и сдвиге на горизонтальных и вертикальных

Напряжения и деформации при сжатии и сдвиге на горизонтальных и вертикальных

площадках. Концепция теории упругости.
При сдвиге.

Под действием касательных составляющих напряжений, приложенных к граням элементарного параллелепипеда τzy=τyz происходит изменение формы без изменения объема (чистый сдвиг).

Мерой сдвига является угол сдвига δzy (γzy). δzy=δ1+ δ2
В однородном изотропном массиве δ1=δ2

Зависимость между касательными напряжениями и соответствующими сдвиговыми деформациями описывается законом аналогичным закону Гука.

Коэффициент пропорциональности G – модуль сдвига.

Слайд 67

Коэффициент пропорциональности G – модуль сдвига.

Коэффициент пропорциональности G – модуль сдвига.

Слайд 68

Рассмотрение напряжений на наклонных площадках В расчетах (по теории упругости) сжатие

Рассмотрение напряжений на наклонных площадках

В расчетах (по теории упругости) сжатие

рассматривают как деформацию изменения объема грунта (за счет уменьшения объема пор), а деформацию сдвига – как деформацию формоизменения (или скашивания), но без изменения объема пор.
Слайд 69

Деформация сдвига имеет несколько видов и зависит от конкретных условий: величины

Деформация сдвига имеет несколько видов и зависит от конкретных условий: величины

давления, скорости приложения давления, условий дренирования и др.:
τ<τпр Формоизменение массива (перекашивание) как упругое, так и остаточное без образования поверхностей скольжения.
τ<τпр , но действуют длительное время:
–1 вариант – деформация грунта стабилизируется во времени (затухающая ползучесть),
– 2 вариант – деформации нарастают со временем (незатухающая ползучесть) и грунт разрушается.
τ>τпр – порода разрушается с образованием поверхностей скольжения.
Слайд 70

Предельное напряженное состояние. Плоская деформация.

Предельное напряженное состояние. Плоская деформация.

Слайд 71

Слайд 72

Силы, действующие на грани призмы: σz (dy·1); τzу (dy·1); σу (dz·1);

Силы, действующие на грани призмы:
σz (dy·1); τzу (dy·1); σу (dz·1); τyz

(dz·1), σα (dl·1); τα (dl·1).
Слайд 73

Слайд 74

Слайд 75

Нахождение площадок, где действуют наибольшие и наименьшие нормальные напряжения Для нахождения

Нахождение площадок, где действуют наибольшие и наименьшие нормальные напряжения

Для нахождения угла

наклона площадок, где касательные напряжения равны нулю, необходимо в выражение для τα подставить τα =0

Получим

Слайд 76

Важным выводом из формулы является: Для горизонтальной и вертикальной площадки сумма

Важным выводом из формулы является:
Для горизонтальной и вертикальной площадки сумма главных

напряжений равна сумме нормальных напряжений.
Слайд 77

Нахождение площадок, где действуют наибольшие и наименьшие касательные напряжения.

Нахождение площадок, где действуют наибольшие и наименьшие касательные напряжения.

Слайд 78

Слайд 79

Слайд 80

Круг напряжений Мора Для построения Круга напряжений Мора по оси абсцисс

Круг напряжений Мора
Для построения Круга напряжений Мора по оси абсцисс откладывают

нормальные составляющие напряжения, а по оси ординат – касательные.
Расположим некоторую площадку под углом альфа по отношению к главной площадке, где действует максимальное главное напряжение (σ1)
Слайд 81

Обозначим площадки буквами АВС

Обозначим площадки буквами АВС

Слайд 82

Перепишем уравнение для нормального напряжения, учитывая, что , : Раскроем скобки и сделаем группировку: :

Перепишем уравнение для нормального напряжения, учитывая, что

,

:
Раскроем скобки и

сделаем группировку:

:

Слайд 83

Решим систему уравнений: : Для этого представим их в виде:

Решим систему уравнений:

:

Для этого представим их в виде:

Слайд 84

Это уравнение окружности (круга Мора): (x – A)2+(y – B)2=R2 Круг

Это уравнение окружности (круга Мора):
(x – A)2+(y – B)2=R2
Круг Мора это

окружность с центром в точке О с координатами
(σ=(σ1+σ2)/2; τ=0) и радиусом (σ1- σ2)/2.
Слайд 85

Круг Мора это окружность с центром в точке О с координатами

Круг Мора это окружность с центром в точке О с координатами

(σ=(σ1+σ2)/2; τ=0) и радиусом (σ1- σ2)/2.
Слайд 86

При α=0° точка М будет расположена на оси σ в точке,

При α=0° точка М будет расположена на оси σ в точке,

соответствующей напряжению σ1 (горизонтальная площадка), касательные напряжения здесь будут равны 0, а следовательно разрушение невозможно.
Слайд 87

При α=90° точка М также будет расположена на оси σ в

При α=90° точка М также будет расположена на оси σ в

точке, соответствующей напряжению σ2 (вертикальная площадка), касательные напряжения здесь будут равны 0, а следовательно разрушение невозможно.
Слайд 88

Один круг Мора характеризует напряженное состояние в одной точке, в нашем

Один круг Мора характеризует напряженное состояние в одной точке, в нашем

случае точки М. Координаты точки на круге Мора характеризуют нормальную σα.и касательную τα  составляющие напряжения на площадке АВ, проведенной к направлению главных площадок под углом альфа.
Слайд 89

Для доказательства этого соединим точку М с центром круга Мора точкой

Для доказательства этого соединим точку М с центром круга Мора точкой

О и с началом координат точкой О1. Угол МОВ как внешний к углу МАВ равен 2α.

Из треугольника ОМВ

Слайд 90

В пределах круга Мора наибольшее касательное напряжение τmax=OD соответствует отрезку OD,

В пределах круга Мора наибольшее касательное напряжение τmax=OD соответствует отрезку OD,

т.е. радиусу круга:

Максимальное касательное напряжение Действует по площадке АD наклоненной под углом 45 град к главной площадке.

Слайд 91

Слайд 92

1. Для несвязных грунтов (пески), φ≠0, с=0: Уравнение прочности Кулона:

1. Для несвязных грунтов (пески), φ≠0, с=0:

Уравнение прочности Кулона:

Слайд 93

Условие прочности Кулона-Мора для несвязных грунтов. Совместное решение системы уравнений: 2.

Условие прочности Кулона-Мора для несвязных грунтов.

Совместное решение системы уравнений:

2. Графический способ

по кругу Мора.


.


Слайд 94

Проводим из точки O1 касательную к кругу Мора, находим точку М,

Проводим из точки O1 касательную к кругу Мора, находим точку М,

которой соответствует площадка ОМ под углом альфа к главной. Такому положению площадки соответствует максимальный угол отклонения, по этой площадке произойдет разрушение – наступит предельное состояние.

φ равен максимальному углу отклонения θmax
φ = θmax

Найдем условие прочности Кулона – Мора для несвязных грунтов графически:

Из прямоугольного треугольника О1ОМ:

180-2α=90 - θmax
α=45+ θmax/2 или α=45+ φ/2

Слайд 95

Слайд 96

Найдем условие прочности Кулона – Мора для связных грунтов графически:

Найдем условие прочности Кулона – Мора для связных грунтов графически:

Слайд 97

Слайд 98

Определение параметров прочности грунтов К основным параметрам прочности относят: сопротивление сдвигу

Определение параметров прочности грунтов
К основным параметрам прочности относят:
сопротивление сдвигу (τ), сцепление

(с), угол внутреннего трения (φ)
Прямой сдвиг в сдвижном приборе.
Слайд 99

Методы определения критерия сдвига. Получение точек для построения диаграммы прочности (по

Методы определения критерия сдвига.

Получение точек для построения диаграммы прочности (по В.Д.

Ломтадзе)

1 - Приложение сдвигающих усилий ступенями.
2 - Непрерывное увеличение сдвигающих усилий с заданной скоростью.

τа = (0,7-0,8) τб

Слайд 100

Считать сдвиг наступившим в момент развития незатухающей деформации сдвига (по М.Н.

Считать сдвиг наступившим в момент развития незатухающей деформации сдвига (по М.Н.

Гольштейну), недостаток сопряжен с трудностью определения характера сдвига затухающего или нет, необходимы длительные испытания.
Деформация сдвига превышает 2 мм – сдвиг закончившийся (по Ломтадзе В.Д.)
3-4 мм (Ничипорович А.А.)
5 мм (Чаповский Е.Г.)
3,5-4,0 мм – максимальная деформация сдвига (Дашко Р.Э.)

а – 2 мм
б – 3 мм
в – 4 мм
г – 5 мм

Слайд 101

В соответствии с ГОСТ 12248-2010 испытание считается законченным если при приложении

В соответствии с ГОСТ 12248-2010 испытание считается законченным если при приложении

очередной ступени произойдет мгновенный срез или относительная горизонтальная деформация превысит 10%. При испытании с постоянной скоростью, если произойдет снижение сдвигающей нагрузки или установление постоянного значения, или относительная деформация превысит 10%.
Слайд 102

Особенности сдвиговых деформаций в песчаных грунтах. Сдвиг плотных песков

Особенности сдвиговых деформаций в песчаных грунтах.

Сдвиг плотных песков

Слайд 103

Сдвиг рыхлых песков

Сдвиг рыхлых песков

Слайд 104

Особенности сдвиговых деформаций в глинистых грунтах. τmax – максимальная прочность (пиковая

Особенности сдвиговых деформаций в глинистых грунтах.

τmax – максимальная прочность (пиковая

прочность)
τmin – остаточная прочность
1 – разрушение глинистого грунта, с преобладанием восстанавливающихся структурных связей (молекулярной природы по Н.Н. Маслову)
2 – разрушение глинистого грунта, с преобладанием невосстанавливающихся структурных связей (цементационной природы по Н.Н. Маслову)
Слайд 105

Одноосные испытания. 1. Прочность на одноосное сжатие (или временное сопротивление сжатию)

Одноосные испытания.
1. Прочность на одноосное сжатие (или временное сопротивление сжатию) Rc.

Предел

прочности на одноосное сжатие в зависимости от консистенции глинистых грунтов (Грунтоведение под. Ред.В.Т. Трофимова, 2005).
Слайд 106

Слайд 107

Различают следующие типы разрушения грунта -хрупкий (виде формы «скола») – кривая

Различают следующие типы разрушения грунта

-хрупкий (виде формы «скола») – кривая 2

(пески плотные, глинистые грунты средней и высокой степени литификации, скальные породы),
-хрупко-пластический – кривая 3,
- пластический (в виде формы «бочки») – кривая 4 - (слабые глинистые грунты малой степени литификации (уплотнения) с отсутствием цементационных связей, частично средней)
Слайд 108

Слайд 109

Слайд 110

Показатель структурной прочности (чувствительность) Величина структурной прочности меняется от 1,2-1,5 для


Показатель структурной прочности (чувствительность)

Величина структурной прочности меняется от 1,2-1,5 для

малолитифицированных грунтов до 10-16 для литифицированных.
Слайд 111

2. Прочность на растяжение Rs Р – разрушающая нагрузка (сила),кН S

2. Прочность на растяжение Rs

Р – разрушающая нагрузка (сила),кН
S – площадь

поперечного сечения образца, см2.
Опытами установлено, что отношение Rc /Rs для грунтов с Rc = 20-100 МПа изменяется от 6 до 9.
Для глинистых пород Rc /Rs составляет 3-4, ниже не бывает.
Для осадочных пород выявлены зависимости вида Rs = 0,15 + 0,1Rc (Г.Л. Фисенко).
Слайд 112

Слайд 113

Трехосные испытания в стабилометре. В современной практике в качестве основных выделяют

Трехосные испытания в стабилометре.

В современной практике в качестве основных выделяют два

типа стабилометров

Схема испытания

(σ1> σ2=σ3, σ2=σ3≠0) Образец всегда находится под действием всестороннего давления σ2= σ3, осевое давление (σ1) не может быть меньше бокового. Через шток при помощи пресса передается добавочное сверх всестороннего давление (σ1-σ2)=р – девиатор напряжения.
При сжатии образца объем воды в камере меняется как в результате бокового расширения, так и вследствие вхождения в камеру части штока

Слайд 114

Боковое давление не является одновременно всесторонним, осевое давление может задаваться независимо

Боковое давление не является одновременно всесторонним, осевое давление может задаваться независимо

от бокового, быть меньше бокового или равняться нулю.
При вхождении поршня 4 в камеру, передаче на образец осевого давления, последующее деформирование образца возможно при условии оттока воды из камеры (возможно поддержание постоянного бокового давления). Можно производить испытание без оттока воды из камеры и тогда это компрессионное сжатие с замером бокового давления.
Слайд 115

Слайд 116

Слайд 117

Характер деформируемости глинистых пород (по Дашко Р.Э.)

Характер деформируемости глинистых пород (по Дашко Р.Э.)

Слайд 118

Оценка прочности структурных связей σстр1 в лабораторных и полевых условиях

Оценка прочности структурных связей σстр1 в лабораторных и полевых условиях

Слайд 119

Слайд 120

Методика исследований механических свойств глинистых пород определяется комплексом факторов: Стадия проектирования.

Методика исследований механических свойств глинистых пород определяется комплексом факторов:
Стадия проектирования.
Стадия Подготовки

документов территориального планирования или выбора площадки строительства, варианта трассы, когда не известен тип сооружения, величины и характер передачи нагрузок.
Стадия Подготовки проектной документации, известен тип сооружения, и виды нагрузок.
Величина, направление и характер приложения нагрузки на породы основания.
Тип грунта и история его формирования (состав, структурно-текстурные особенности, условия залегания и др.) степень литификации для глинистых пород, степень уплотненности, тип структурных связей, степень водонасыщения.
Слайд 121

Перед проведением испытания необходимо решить ряд задач: Определение величин нормальных напряжений

Перед проведением испытания необходимо решить ряд задач:
Определение величин нормальных напряжений в

ходе опыта (прямой сдвиг) и всесторонних напряжений (минимальных главных, от которых в ходе опыта будет зависеть величина максимального главного напряжения) (при трехосном сжатии).
II. Схема испытания открытая (с возможностью оттока воды) или закрытая (без возможности оттока воды).
III. Схема испытания с предварительным уплотнением или без него, под какими уплотняющими давлениями.
IV. Определение метода передачи сдвигающего усилия, ступенями до стабилизации или через скорость. Каково должно быть время испытания время испытания.
Слайд 122

Реологические свойства грунтов По С.С. Вялову, реология представляет собой раздел физики,

Реологические свойства грунтов

По С.С. Вялову, реология представляет собой раздел физики, изучающий

законы деформирования и течения различных материалов во времени под действием приложенных к ним усилий без изменения их вещественного состава.
Согласно М.Н. Гольдштейну, в строительной механике под реологическими свойствами обычно понимают закономерности протекания деформаций материалов во времени.
Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов: учеб. пособие для строит. вузов. – М.: Высшая школа, 1978. – 447 с.
Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов: учеб. – М.: Стройиздат, 1971. – 368 с.
Слайд 123

Реологические свойства грунтов изучаются по трем направлениям: 1. Исследование ползучести грунтов.

Реологические свойства грунтов изучаются по трем направлениям:
1. Исследование ползучести грунтов. Развитие

деформаций грунтов во времени при постоянном напряжении:
а) нормальном (приводят к уплотнению) – изучение ползучести при сжатии.
б) касательном (касательные напряжения вызывают разрушение) – изучение ползучести при сдвиге.
2. Исследование длительной прочности грунтов.
Длительная прочность – это прочность материала при длительном действии на него нагрузки. Эта прочность постепенно снижается, для различных материалов процесс падения прочности под нагрузкой протекает с различной интенсивностью.
3. Исследование релаксации напряжений.
Релаксация – это процесс постепенного перехода при длительном действии нагрузки упругой деформации в пластическую (необратимую остаточную). Релаксация напряжений в грунте обусловлена разрушением структурных связей в связных (глинистых, мерзлых) грунтах, всегда имеет место, но величины напряжений падают не до нуля, а до некоторой величины, в дальнейшем остающейся постоянной. Это процесс уменьшения во времени действующих напряжений при неизменной деформации.
Слайд 124

1. а) Исследование ползучести грунтов при сжатии. Для влажного грунта быстро

1. а) Исследование ползучести грунтов при сжатии.

Для влажного грунта быстро

протекающую часть деформации относят к мгновенной (t ≈ 0) – упругой εel (elastic), а остальную – к деформации ползучести - εcr (creep)(два участка на кривой ).
Слайд 125

Для водонасыщенного грунта быстро протекающую часть деформации относят к мгновенной (t

Для водонасыщенного грунта быстро протекающую часть деформации относят к мгновенной (t

≈ 0) упругой εel (elastic), остальную к деформации за счет фильтрационной консолидации εfc (filtration consolidation) – первичной консолидации и деформации ползучести скелета εcr (creep) – вторичной консолидации (три участка).
Слайд 126

ГОСТ 12248-2010 оценка параметров ползучести ограничивается получением коэффициентов первичной и вторичной

ГОСТ 12248-2010 оценка параметров ползучести ограничивается получением коэффициентов первичной и вторичной

консолидации.
Коэффициент фильтрационной консолидации СV, см2/мин (см2/год), вычисляют по формуле:

T50 – коэффициент (фактор времени), соответствующий степени консолидации 0,5, равный 0,197; h - высота образца (средняя между начальной высотой и высотой после завершения опыта на консолидацию), см. При двухсторонней фильтрации принимается высота, равная h/2; - время, мин; t50 – время, соответствующее 50%-му первичному сжатию, мин.
Коэффициент вторичной консолидации Cα (безразмерная величина) определяют по тангенсу угла между линейным отрезком кривой на участке вторичной консолидации и прямой, параллельной оси абсцисс:

Расчет других параметров ползучести в Лабораторные работы по грунтоведению: Учеб.пособие/ В.А. Королев, Е.Н. Самарин и др.; Под ред. В.Т. Трофимова и В.А. Королева. – М.: Высш. шк., 2008.

Слайд 127

1. б) Исследование ползучести грунтов при действии постоянных касательных напряжений. Виды

1. б) Исследование ползучести грунтов при действии постоянных касательных напряжений.

Виды

зависимостей γ – t

1 стадия – неустановившейся ползучести (затухающей ползучести)
2 стадия – установившейся ползучести (пластического течения)
3 стадия – прогрессирующей ползучести (разрушения)

Слайд 128

Для пород с молекулярным типом связей характерны два типа кривых:

Для пород с молекулярным типом связей характерны два типа кривых:

Слайд 129

2. Изучение длительной прочности при сдвиге Ползучесть при сдвиге Кривая длительной прочности

2. Изучение длительной прочности при сдвиге

Ползучесть при сдвиге Кривая длительной прочности

Слайд 130

3. Изучение релаксации (расслаблении) напряжений Кривая релаксации нормальных напряжений.

3. Изучение релаксации (расслаблении) напряжений

Кривая релаксации нормальных напряжений.

Слайд 131

Определение параметров ползучести при стандартных испытаниях на сдвиг. Для проведения испытаний

Определение параметров ползучести при стандартных испытаниях на сдвиг.

Для проведения испытаний используют

стандартные сдвиговые приборы при определенных нормальных напряжений проводят испытания на сдвиг статически (ступенями до стабилизации деформации) либо динамически (скорость задают в зависимости от скорости передачи давления или близкую к величине 10-7-10-6см/с).
По результатам испытаний необходимо построить графики γ – t и τ – t.
Пример зависимости τ – t совмещенной с γ – t
Слайд 132

В общем виде скорость деформации ползучести в соответствии с теорией Н.Н.

В общем виде скорость деформации ползучести в соответствии с теорией Н.Н.

Маслова записывается в виде:

U – скорость сдвиговой деформации, см/с;
τmax – максимальное (пиковое) касательное напряжение;
τmin – порог ползучести (минимальное касательное напряжение);
ηt (эта) – коэффициент динамической вязкости, Па*с;
z – толщина слоя грунта, вовлеченного в процесс ползучести, см (при сдвижных опытах толщина зазора между каретками, примерно 1 см).
τmin = σtgφ+Cc, где Сс – необратимое сцепление, МПа

- Предыдущая
Эффективная работа в тетради. Подготовка к экзаменам
Следующая -
История создания Apple

Похожие презентации

Путешествие в космические просторы
Сушка и её аппаратное обеспечение
Verbformen
Загадки о профессиях
Мудрость царя Соломона
Эти удивительные черепахи
Сверление отверстий
Пять элементов
Самосборные беспилотные летательные аппараты
Шифраторы. Дешифраторы
Датчики роботов
Эмоции человека
Отчет по производственной преддипломной практики По специальности 21.05.01 Земельно-имущественные отношения
20160319_urok_pro_vampilovu
Повесть Л.Н.Толстого Хаджи-Мурат
20151210_russkaya_pravoslavnaya_tserkov
Երեխայի և ծնողի զբոսանքի համար նախատեսված միջոց. Համակարգչային գեղարվեստական նախագծում
Элементы электроники и их графическое обозначение
Пример планирования недели
Виды бумаги
Презентация - Если бы завтра закрылись все театры и музеи
Чудо явления Божией Матери. 3 сентября (21 августа ст. ст.) 1903 г
Мои домашние питомцы
Чей это звук. Часть 2
Презентация Коровайцева
Солодовникова Алена
Переходные процессы в электромагнитных реле
Презентация к 130-летию Дорофеева З.Ф
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть