Ответы на экзаменационные вопросы № 1-10 по дисциплине "Основания и фундаменты" (Компрессия грунтов. Природа сжимаемости грунтов. Виды загружения. Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований зданий)

ИГОФ

1. Компрессия грунтов. Природа сжимаемости грунтов. Виды загружения. Испытания в компрессионном приборе при простом загружении. Коэффициент сжимаемости грунта и его значение в расчетах грунтового основания.

2. Сопротивление грунтов сдвигу. Связь вопроса с общей устойчивостью грунтового основания. Испытания грунта в сдвиговом приборе. Зависимость Кулона. Прочностные характеристики грунта.

3. Напряженное состояние (НС) грунтового массива. Постановка задачи. Фазы напряженно - деформированного состояния (НДС) грунтового основания. Основные модели НДС в механике грунтов и их использование.

4. Давление грунтов на ограждающие конструкции. Активное давление и пассивный отпор грунта. Факторы, определяющие величину активного давления и пассивного отпора. Анализ методов.

5. Фундаменты мелкого заложения. Классификация. Назначение глубины заложения. Факторы, определяющие глубину заложения.

6. Фундаменты мелкого заложения, Расчет грунтового основания по деформациям. Общая формула расчета. Предельно допустимые значения совместных деформаций; критерии, определяющие их значения. Порядок их определения при проектировании основания.

7. Свайные фундаменты. Несущая способность сваи по грунту. Определение несущей способности расчетным методом с использованием характеристик физического состояния грунтов. Степень надежности метода.

8. Лессовые просадочные при замачивании грунты. Особенности проектирования оснований и фундаментов. Мероприятия по ограничению и полному исключению просадочных деформаций.

9. Фундаменты глубокого заложения. Опускные колодцы. Классификация. Конструктивные схемы. Область использования. Расчеты гравитационных колодцев на погружение и на всплытие.

10. Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований зданий (сооружений). Выбор принципа и факторы, его определяющие. Конструктивные и вспомогательные мероприятия но сохранению вечной мерзлоты в основаниях зданий и сооружений при принципе I. Проектирование оснований при принципе II. Область их использования.

1. Компрессия грунтов. Природа сжимаемости грунтов. Виды загружения. Испытания в компрессионном приборе при простом загружении. Коэффициент сжимаемости грунта и его значение в расчетах грунтового основания.

Грунтсостоит из тверд частиц и пор, к-е частично или полностью заполнены водой. Т.к объемные деф-ии тверд частиц ничтожно малы и не учитываются, то можно считать, что изменение объема грунта при сж-и происходит только из-за изменения объема пор. Сжим-ть оценивается, чтобы предвидеть деформации.

Компрессия-сжатие. Изуч. В лаб-ях в компресс. приборе(Одометр). Компрес-ые испытания – испыт-я образца грунта на сжатие вертик.прилож. давлением в усл-ях невозможности бокового расширения сжимаемого объема. Под действием силы F происходит верт-ное перемещение штампа, вызыв-щие уплотнение и осадку образца грунта. Нагрузка на образец ступенчато возрастающая. Загружение образца послед ступенью нагрузки производится после условного затухания деформаций грунта в образце от предыдущей ступени нагрузки. Величина этих перемещений измер-ся индикаторами 6, распол-ными на штампе одометра. Образец грунта не может иметь боковое расширение (бок деформации = 0).

Распол-ие ветви набухания намного ниже ветви сжатия свидет-ует о том, что грунт обладает знач-ной остаточной деформацией уплотнения. Процесс набухания протекает продолжительное время. И после разгрузки образец грунта не может заполнить, весь первонач-ый объем. 1 – ветвь сжатия, если разгружать образец, умен-я давление ступенями, то будет наблюдаться увел объема – набухание (ветвь2).

По результатам испыт строится график компресс зависимости грунта, необходимый для наглядного представления о интенсивности сжатия грунта в процессе увеличения  нагрузки, а также для вычисления хар-ки сжимаемости грунтов на различных диапозонах изм нагрузки. Для построения компрес кривой необх предварит опр коэфф пористости, а затем, с учетом измеренной абсолютн деформ-ии образца, - значения коэфф пористости при изменяющейся нагрузке.

Коэф-т относительной сжимаемости. Во многих случ в пределах срав-но небольших изменений природного значения р₁ до значения р₂, возникающего в грунте после возведения сооружения, компресс-я кривая близка к секущей АВ. Уравнение этой прямой: e_i=e₀-p_jtgα. Величина tg α характеризует сжим-сть грунта в пределах этого изменения, потому ее называют коэф-том сжимаемости m₀=tgα, m₀=(е₁-е₂)/(p₂-p₁)=(e₁-e₂)/p, где p- дополнительное давление сверх природ-го p₁, е₁ - коэф-т пористости. (Коэфф сжим грунта вычисляется как тангенс угла, составленного качательной к графику компрессионной зависимости и осью нагрузок).  Проведя преобразования и заменяя tgα на m₀ получим выражение, коэф-та относительной (отнесенной к единице давления) сжимаемости грунта: m_u = s_i/(hp_i)=m₀/(1+е₀), где S_i - осадка образца при изменении давления от 0 до р_i по компресс кривой.

Между коэф сжим и можулем деформ сущ опр связь,кот позволяет вычислить модуль деформ грунта, используемого в расчетах грун-го основания зд и соор при оценке оснований по второй группе пред сост, когда вычисляются осадки, крены, прогибч и др смещения фунд-ов.