Header image alt text

СИП

САЙТ ИНЖЕНЕРА-ПРОЕКТИРОВЩИКА

Механические свойства грунтов

Вернуться на страницу «Основания фундаментов»

Механические свойства грунтов

Механическими называют свойства, определяющие сопротивление грунта деформированию и разрушению при внешних воздействиях (силовых воздействиях, воздействиях воды, температуры и т.д.).

В грунтовом массиве постоянно действуют напряжения от собственного веса грунта, которые вызывают его деформации. В большинстве грунтов такие деформации завершаются, как правило, задолго до начала строительства в процессе формирования грунтовых отложений. Кроме того, от действия внешних нагрузок, которые передаются на основание от возведенных на нем зданий и сооружений, грунт испытывает напряжения, приводящих к его дополнительной деформации.

В грунтах имеют место как общие деформации, присущие всем сплошным телам, так и деформации, связанные с взаимным перемещением отдельных твердых частиц и их агрегатов. Если под нагрузкой, структурные связи не разрушаются, то грунт деформируется как сплошное тело. В случае разрушения структурных связей, деформации происходят, главным образом, за счет взаимного перемещения отдельных частиц грунта. Поэтому кроме общеизвестных закономерностей деформирования сплошных тел, для грунтов применяют отдельные закономерности, обусловленные свойствами грунтов как дисперсных систем.

Так, при рассмотрении процесса деформирования грунта от действия вертикальных нормальных сжимающих напряжений, с которыми чаще всего приходится иметь дело в практике проектирования оснований и фундаментов, необходимо учитывать уменьшение объема пор, то есть дополнительно рассматривать закон уплотнения (закон компрессии).

Деформирование грунтов от действия касательных напряжений, рассматривают сравнительно редко, обычно, когда интересуются сопротивлением их смещения при предельных напряжениях. Это сопротивление зависит от угла внутреннего трения и удельного сцепления грунтов, которые определяют в соответствии с законом сопротивления грунта сдвигу.

Как деформируемость грунтов в течение времени, так и их сопротивление сдвигу зависят от напряжений, передаваемых на скелет грунта и воду, содержащуюся в порах. В порах вода, под действием возникающего в ней давления, постепенно выдавливается и передает давление на скелет грунта. Поэтому деформируемость грунтов и их сопротивление сдвигу зависят от фильтрационных свойств грунта. Кроме того, в многих случаях в строительной практике необходимо рассчитывать приток грунтовых вод в водозаборных сооружениях или дренаж, что приводит к необходимости использование закона фильтрации поровой воды.

Для некоторых, так называемых, структурно неустойчивых грунтов, структура которых разрушается при замачивании, динамических воздействиях, оттаивании и др., приходится рассматривать закономерности, определяющие характер их деформаций — закономерности разрушения структуры.