Механическими называются те свойства грунтов, которые характеризуют их поведение под нагрузкой

Эффективные и нейтральные давления в грунтовом массиве

Поглощение и обмен анионов в почве.

Необменное поглощение катионов в почве.

Некоторые катионы могут частично закрепляться почвами в необменной форме. К ним относятся калий и аммоний, рубидий и цезий. Необменная фиксация этих катионов связана с закреплением их в кристаллической решетке некоторых минералов, имеющих трехслойную кристаллическую решетку (мусковит, вермикулит и монтмориллонит). Необменная фиксация обусловлена проникновением катионов в межпакетные пространства кристаллической решетки этих минералов. При последующем ее сокращении катионы оказываются в замкнутых гексогональных пространствах, образованных кислородными атомами двух кремнекислородных тетраэдрических слоев.

Необменная фиксация зависит от гранулометрического и минералогического составов. У черноземов она выражена сильнее, чем у подзолистых почв. Гумусовые вещества также обладают способностью необменно поглощать калий и аммоний. Поэтому это необходимо учитывать при внесении удобрений, так как снижается питание растений.

В последнее время трактуют о том, что этот процесс обратим.

Почвенные коллоиды кроме катионов могут поглощать и анионы. Обменное поглощение анионов проявляется в сильнокислых подзолистых и дерново-подзолистых почвах из-за проявления базоидных свойств почвенных коллоидов. В почвах, имеющих слабокислую, нейтральную или щелочную реакцию обменное поглощение анионов выражено слабо или отсутствует

Большое внимание при определении качества грунтов отводится изучению их механических свойств. Эти свойства проявляются при действии на грунты внешней нагрузки. При этом могут происходить процессы упругого и пластического деформирования, а также разрушения грунта. У грунтов с водно-коллоидными связями эти процессы развиваются последовательно от упругого деформирования к пластическому, а затем к разрушению. У грунтов с химическими связями и у рыхлых грунтов без связей упругое деформирование сменяется разрушением.

Все механические характеристики грунта делятся

на 3 группы:

I гр. – для оценки деформативных свойств грунта.

(m_о) – коэффициент сжимаемости основания ,, МПа^-1.

(m_v) – приведённый коэффициент сжимаемости основания.

Е_о - модуль общей деформации , МПа.

II гр. – для оценки прочностных свойств грунтов.

- угол внутреннего трения (град.).

С – коэффициент сцепления , .

III гр. – для оценки фильтрационных свойств грунта.

К_ф – коэффициент фильтрации , .

Ј – гидравлический градиент

– расход воды

Для определения деформативных свойств грунтов проводятся компрессионные испытания. Компрессионные сжатие моделирует процесс уплотнения грунта под фундаментом.

4.2 Компрессионные свойства грунтов (сжимаемость).

Для прогноза деформации грунтов в основании под воздействием приложенных к ним нагрузок помимо величины напряжений необходимо знать показатели, характеризующие сжимаемость грунта.

Показатели, определяющие меру сжимаемости грунтов определённые в лабораторных условиях путем сжатия образцов грунта без возможности бокового расширения называются компрессионными характеристиками.

Исследуем грунт ненарушенной структуры, помещют в одометр.

Р₁ Р₂ Прикладываем нагрузку Р₁ -

произойдет уплотнение грунта и коэф.

пористости станет е₁. Нагрузка Р₂ е_2.

е₁ е₂ и т.д. (4 – 5 ступеней)

По результатам испытаний строим график компрессионной кривой (к к).

	Если h0,5 b h b

Изобразим снова компрессионную кривую:

е е Р

На небольшом участке рассмотрим приращение нагрузки Р и получим соответств. е. Заменим дугу прямой и рассмотрим угол . е = ­ tgР (-) – с увеличением нагрузки - уменьшается. Тангенс угла наклона отрезка компрессионной кривой к оси давлений характеризует сжимаемость грунта в рассматриваемом диапазоне давлений, так как чем больше угол наклона a, тем больше будет сжимаемость грунта. Эта величина называется коэффициентом сжимаемости грунта: a = tg a. de = ­ tgР tg= mо и тогда de = ­ mо dР - основная математическая форма закона компрессии.