Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов, страница 19

Рис. 6.6. Расчетная схема к определению давлений Р_н и Р_к в уплотненном слое слабого грунта способом пригруза насыпью на грунт.

Решение: Характеристики слоя уплотняемого грунта: е₀=1,09;  S_z=1,0 ;;Характеристики грунта верхнего слоя е=0,66; ; S_z=1,0; ; ; .

Давление от веса грунта на уровне средней высоты уплотняемого слоя

Давление уплотнения грунта ; .

По графику из примера 1: е_н=1,0; е_к=0,83

Осадка поверхности слоя слабого грунта после уплотнения составит:

Характеристики грунта после уплотнения: е_р=0,83 ;;

Предварительное уплотнение обеспечивает компенсацию значительной доли осадки от обжатия слоя слабого грунта.

7. Закономерность водопроницаемости грунтов.

7.1 Общие сведения о закономерности фильтрации воды в грунтах.

Поры грунтов как дисперсных тел образуют непрерывные ходы по которым может перемещаться несвязанная вода под действием разности напоров. Перемещение воды в поровом пространстве под действием разности напоров получило название фильтрации. Показатели фильтрации зависят от крупности зерен скелета грунта, плотности сложения, наличия связанной воды, от величины действующего напора (). В большинстве задач по механике грунтов в строительной практике характеризуются плавным ламинарным движением без пересечения струй и создания зон завихрений.

В сыпучих грунтах при связанная вода практически отсутствует, фильтрация воды начинается при создание гидравлического градиента

Скорость фильтрации зависит от крупности зерен породы, составляющих скелет грунта, плотности его сложения и изменяется пропорционально градиенту напора.

к_ф – коэффициент фильтрации, скорость фильтрации при i=1;

Рис. 7.1 зависимость изменения скорости фильтрации для сыпучих грунтов.

1,2,3 –грунты отличающиеся по крупности

D₁<D₂<D₃ (D- показатель дисперсности)

или по плотности сложения e₁>e₂>e₃

Орентировочные значения коэффициентов фильтрации сыпучих грунтов:

Таблица 7.1.

В глинистых грунтах пленки связанной воды перекрывают поры и затрудняют фильтрацию воды, чем плотнее водно-колойдные пленки обволакивают скелет грунта, тем большее сопротивление они оказывают напорному движению воды.

Фильтрация воды в глинистых грунтах начинается при достижении некоторой величины градиента напора, получившего название начального (i₀).

Рис. 7.2. Зависимость скорости фильтрации  от градиента напора для глинистого грунта.

Участок 2-3 установившаяся фильтрация

Ориентировочное значение коэффициентов фильтрации глинистых грунтов:

Таблица 7.2.

Сопоставление ориентировочных показателей коэффициента фильтрации для разных по связности грунтов показывает, что глинистые грунты значительно менее водопроницаемы. Грунты с коэффициентом фильтрации к_ф≤1см/сек являются водонепроницаемыми. Для практических расчетов водоупорами принято считать грунты с к_ф≤1см/сек.

При обжатии водонасыщенных грунтов влияние давления их уплотнения возможно только в процессе выдавливания воды из порового пространства, которое будет проходить под действием давлений создаваемых на неё. Таким образом в процессе уплотнения часть внешних давлений передается на воду, другая часть на скелет грунта. Давления в поровой воде получили название нейтральных, давления воспринимаемые скелетом грунта – эффективных. В процессе уплотнения поровое давления уменьшается, а эффективные растут. После окончания уплотнения внешние давления воспринимаются скелетом грунта, нейтральные давления равны 0.