Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

Новгородский Государственный Университет имени

Ярослава Мудрого

Политехнический институт

Отделение строительное

Кафедра строительного производства

Механика грунтов

Сборник задач

для специальностей 270102 “Промышленное и гражданское строительство”, 270105 “Городское строительство и хозяйство”

Разработал:

Доцент кафедры СП

“__”_____________

Великий Новгород

2009.

Введение.

Роль механики грунтов в решении инженерных задач при проектировании и возведении зданий и сооружений велика.

Вместе с тем для эффективного использования теоретического аппарата механики грунтов необходимо иметь достаточные практические навыки расчетов.

При отсутствии практических навыков тория механики грунтов усваивается студентами формально и поверхностно.

В сборнике задач рассматриваются решения по определению физических показателей грунтов в основании, по определению деформаций основания, по оценке деформирования оснований во времени, по расчету критических нагрузок на грунт под фундаментами, по оценке устойчивости откосов грунтах и по давлению грунтов на ограждения.

Сборник задач рассчитан на студентов специальностей 270102 “Промышленное и гражданское строительство”, 270105 “Городское строительство и хозяйство”.

1. Физические свойства грунтов.

1.1. Общие сведения о показателях физических свойств.

Осадочные горные породы образуют более слабые основания инженерных сооружений  и занимают более 80% поверхности суши. Далее в качестве грунтов рассматриваются осадочные горные породы. Физические свойства грунта определяют соотношения фаз его составляющих: твердой, жидкой  и газообразной. Опытным путем определяются показатели:

- весовая влажность;

- плотность грунта природного сложения;

- плотность породы.

Схема единичного объема грунта природного сложения и при абсолютно плотном заполнении минералом

Плотность грунта определяется как масса единицы его объема, путем определения объема образца и его массы:

Влажность весовая определяется путем оценки массы образца в природном состоянии (М) и после высушивания до постоянного значения (М_d):  

Плотность породы определяется по формуле , где M_d  - масса минеральных зерен образца;

V_d – объем минеральных зерен.

Другие показатели физических свойств грунта определяются путем расчетов:

 – плотность грунта в высушенном состоянии

m – объем занимаемый минеральными зернами в единице объема грунта

n – пористость, объем занимаемый порами в единице объема грунта

;

e – коэффициент пористости

 – объем воды в порах единичного объема грунта

 – масса воды в порах единичного объема грунта

;

 – степень влажности, степень заполнения пор грунта водой

При расчетах показателей физических свойств плотность грунтовой воды принимается , плотность грунта оценивается с точностью до 0,001, показатель влажности с точностью 0,001(0,1%).

Наиболее часто применяемые формулы для расчетов показателей физических свойств приведены в табл. 1.1.

Влажность соответствующая полному заполнению пор грунта водой

При полном обводнении сыпучего грунта его скелет испытывает влияние взвешивающего действия воды

Удельный вес грунта ;

Удельный вес грунта в сухом состоянии

Удельный вес минерала грунта

Удельный вес грунта во взвешенном состоянии

q – ускорение свободного падения, принимается для расчетов равным 10 м/сек².

Таблица 1.1

Обозн.				n	e
	-
		-
			-
n				-
e					-
						-
							-

1.2. Задание к практическим занятиям по расчету физических свойств грунтов выполнить определение физических свойств грунтов и их изменений при увлажнении до полного водонасыщения и при изменении показателей пористости на 5% для вариантов заданий в таблице 1.2.

Таблица 1.2.