// //
Дом arrow Научная литература arrow Механика грунтов arrow № 01 Введение
№ 01 Введение

Лекция 1.

Введение

Что изучает дисциплина механика грунтов?

Ранее изучались:

-        

Разделы физики

 
№ 01 Введениемеханика твердого тела;

-         механика упругого тела;

-         теоретическая механика;

-         строительная механика.

№ 01 Введение
 

 


№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 ВведениеСостав грунта:

№ 01 Введение
 

 

 


Структура грунта – обуславливает выделение его в отдельную группу. Свойства грунтов могут резко изменяться в зависимости от состояния.

Например:

 

№ 01 ВведениеГлина:        - в текучем состоянии Р = 0,5 кг/см2 = 0,05 МПа;

                             - в твердом состоянии Р = 500 кг/см2 = 50 Мпа.

Проектирование зданий в проектных институтах обычно осуществляется по типовым проектам, а фундаменты всегда проектируются, исходя из индивидуальных условий – это обуславливается природным залеганием грунтов.

Литература:

1.Далматов Б.И и др. Механика грунтов. Часть 1. Основы геотехники. 2002г.

2.Далматов Б.И и др. Основания и фундаменты. Часть 2. Основы геотехники. 2002г.

3.Цытович Н.А. Краткий курс механики грунтов. М. 1979г., 1983г.

4.Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. М. 1981г.

5.СНиП  2.02.01 – 83*- Основания зданий и сооружений.

6.СНиП  2.02.03 – 85 – Свайные фундаменты.

Связь рассматриваемого курса с другими дисциплинами

№ 01 ВведениеТеория упругости

 

 

 

 

№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 ВведениеСтроительная механика

 

Механика грунтов

 

Основания и фундаменты

Инженерная геология

 

Теоретическая дисциплина

 

Прикладная дисциплина

 

«Гражданское строительство должно гармонично вписываться в окружающую среду не только в эстетическом, но и в физическом плане; при этом окружающая среда в большей мере определяется геологическими факторами

 

Пизанская башня (построенная более 800 лет назад)

 

1,6м

 
Рср = 5 кг/см2 = 50 т/м2 = 500 кН/м2 = 0,5 Мпа

№ 01 Введение
 


№ 01 Введение

Р1=1 кг/см2

 
№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение

S1=1.2м

 
№ 01 Введение

56м

 
№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение

S2=2.8м

 
В 1932г. под основание башни было произведено нагнетание через 351 скважину Æ 50 мм около 1000т цементного раствора. Приращение наклона за последнее время » 3,3 мм в год (1мм в год). Только в 2002 г. отклонение башни было стабилизировано за счет выемки грунта из основания.

№ 01 Введение 

 

 

 

 

 

 

 


Трансконский элеватор (г. Виннипег, Канада 1913 г.)

 

№ 01 ВведениеПосле катастрофы незначительно деформируемое сооружение осталось стоять под углом около 63° к горизонту.

 Впоследствии элеватор вернули в прежнее положение с помощью домкратов.

Скругленная прямоугольная выноска: Перегрузка основания
 

 

 

 

 

 

 


Погружение Венеции:

№ 01 Введение1900 – 1935гг. – 1 мм в год;

1935 – 1952гг. – 4 мм в год;

№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введениес 1952г. до 6 мм в год;

№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 ВведениеРегулярная откачка воды приводит к понижению поверхности всего города.

№ 01 Введение
№ 01 Введение
№ 01 Введение

 

 

 

 

 

 


Национальный театр в Мехико – осадка за 11 лет достигла 1,8 м.

 

Вопросам механики грунтов уделяется сейчас всё больше и больше внимания!

 

Краткая историческая справка развития механики грунтов, оснований и фундаментов.

Подпись: Фундаменты – одна из древнейших конструкций первых жилищ человека.
 

 

 

 

 


До ХVI века «теории» строительства не существовало, строили полагаясь на опыт. Размеры фундамента выбирали в зависимости от прочности грунтов оснований. В конце XVIII века появилась первая теория, рассматривающая сопротивление грунта сдвигу.

В 1773 г. француз Ш. Кулон – разработал способ расчета давления сползающего грунта на подпорную стенку (строительство фортификационных сооружений на юге Франции).

На базе этих и последующих исследований в 30х годах ХХ века была создана наука механика грунтов. Одновременно стала развиваться и вторая часть (прикладная) – основания и фундаменты. К становлению Российской школы фундаментостроения относятся труды:

Герсеванова Н.М. – (его именем назван институт НИИОСП)

Пузыревского Н.П. – (труды ПГУПС)

Маслова Н.Н. – развитие инженерной геологии, механика грунтов в приложении к строительству гидротехнических сооружений.

Сумгина М.И. – инженерное мерзлотоведение

Цытовича Н.А.(герой социалистического труда, член - корреспондент АН СССР) – развитие механики грунтов, оснований и фундаментов на вечной мерзлоте.

№ 01 ВведениеДалматова Б.И. – строительство фундаментов на больших толщах слабых грунтов.

Соколовского В.В.

Березанцева В.Г.

№ 01 ВведениеФлорина В.А.

Вялова С.С.

Теория устойчивости и прочности земляных сооружений и фундаментов глубокого заложения.

Изучение длительно протекающих деформаций грунтов.

В 30х годах в СССР был организован, тогда единственный в мире институт НИИОСП, который затем получил имя его создателя Герсеванова Н.М.

Связь инженерной геологии с механикой грунтов,  основаниями и фундаментами.

СССР 1920 год

Электростанция на р. Свирь – на консультации приглашали шведов. Один из корифеев механики грунтов чех  Терцаги .

«Это сооружение, как роза – красиво, но прежде, чем сорвешь, наколешь руки». Плотина строилась на слабых грунтах и по всем подсчетам должна была дать крен. Инженеры установили турбину наклонно в другую сторону, с тем условием, чтобы затем она пришла в проектное положение (с этим справились наши инженеры).

 

1.     Основные понятия (терминология).

 

№ 01 Введение 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Механика грунтов изучает, преимущественно, рыхлые породы, состоящие из отдельных минеральных частиц, связанных тем или иным способом друг с другом.

2.     Образование грунтов (генезис).

Континентальные отложения:

№ 01 Введение-    элювиальные (                                       - форма зерен угловатая);

 

-         делювиальные (перемещенные атмосферными водами и силами тяжести, напластования не однородны.);

-         аллювиальные (перенесенными водными потоками на значительные расстояния – окатанные частицы);

-         ледниковые (результат действия ледников, неоднородные грунты);

-         эоловые (продукты выветривания, пески дюн, барханов, наличие пылеватых и илистых фракций).

Морские отложения: илы, заторфованные грунты, пески, галечники – низкая несущая способность.

 

3.     Состав грунтов.

 

№ 01 ВведениеГрунт это 3х фазная система.

 

Подпись: Грунт = твердые частицы + вода + газ 

 

 


От соотношения этих фаз и зависят характеристики грунтов.

 

4.     Свойства твердых частиц.

Свойства твердых (минеральных) частиц зависят от размеров.

Классификация твердых частиц:

№ п/п

Наименование частиц

Поперечный размер (мм)

Примечания

1

Галечные (щебень)

> 10 (20)

Классификация по шкале Сабанина (по скорости падения частиц в воде)

2

Гравелистые

2 ¸10 (20)

3

Песчаные

0,05 ¸ 2

4

Пылеватые

0,005 ¸ 0,05

5

Глинистые

< 0,005

 

Глинистые частицы по химическому анализу существенно отличаются от остальных (форма их чешуйчатая и игольчатая).

Удельная поверхность:

В 1г. грунта (глина – монтмориланит) = 800 м2 

В 1г. грунта (песок) = 0,8 м2

Если грунт состоит из одной категории, то он легко получает название, но в природе это встречается редко.

Фактически грунт состоит из различных частиц. Как его назвать?

Классификация грунтов (простейшая).

№ п/п

Наименование грунта

Содержит частиц

< 0,005 (%)

Число пластичности Jр

1

Глины

> 30

> 0,17

2

Суглинок

10 ¸ 30

0,07 ¸ 0,17

3

Супесь

3 ¸ 10

0,01 ¸ 0,07

4

Песок

< 3

Не пластич.

(Jр определяется в лабораторных  условиях (в долях единицы))

Метод отмучивания для определения песчаной фракции   (Æ от 1 ¸ 0,05 мм)

 

5.     Свойства воды.

№ 01 Введение№ 01 Введение                  - диполь – молекула воды Н2О

№ 01 Введение
 

 


№ 01 Введение        

№ 01 Введение 


№ 01 ВведениеПодпись: Минеральная частица          

№ 01 Введение
№ 01 Введение
№ 01 Введение
 


№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение            

№ 01 Введение
№ 01 Введение
 


< 0,5 мк

 
Выноска 3: r (расстояние от     поверхности ми-неральной части-цы)№ 01 Введение№ 01 Введение            

№ 01 Введение
№ 01 Введение
 


№ 01 Введение№ 01 Введение           

№ 01 Введение
№ 01 Введение
 


№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение   

№ 01 Введение 


Неуравновешенный заряд по поверхности

 
№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение                     1              2                           3     

№ 01 Введение
№ 01 Введение
 

 

 

 


1.     - пленки прочносвязанной воды (адсорбированной)

n·1000 (кг/см2) – электромолекулярные силы притяжения, удалить эту воду практически невозможно, замерзает при tº < -70º .

2.     - слои (пленки) рыхлосвязанной воды (лисорбированной)

n·10 (кг/см2) – электромолекулярная сила притяжения, удаляется только при tº = 105º, замерзает при tº  -1º …- 3º C.

3.     - свободная, гравитационная (капиллярная вода)

 

Чем меньше размер частицы, тем удельная поверхность больше, больше связанной воды в грунтах.

 

6.     Свойства газа.

№ 01 Введение
№ 01 Введение
 


Свободные газы:                         Растворенные в воде

- связанные с атмосферой,

- защемленные газы (глинистые грунты).

 

Следует различать структуру грунта, т.е. взаимное расположение частиц грунта и характер связи между ними и текстуру грунта, т.е. сложение грунта в массиве.

 

Структура грунта:

Текстура грунта:

№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введениезернистая

Слоистая

№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введение№ 01 Введениесотообразная

порфировидная

№ 01 Введение№ 01 Введениехлопьевидная

слитная (однородная)

 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.