Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ
КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ
По дисциплине «Механика грунтов»
Семестр
Для студентов заочной формы обучения
По направлению (специальности) 270800 «Строительство»
Полная программа
Составители:
В.М. Козловцев
Волгодонск 2012
Содержание
Лекция 1. Введение........................................................................................................................3
Лекция 2.Происхождение, состав грунтов и свойства их
составных частей..........................................................................................................................6
Лекция 3. Механические свойства грунтов..............................................................................22
Лекция 4. Водопроницаемость грунтов.....................................................................................33
Лекция 5. Особенности структурно-неустойчивых оснований..............................................40
Лекция 6. Определение напряжений в массиве грунта............................................................42
Литература....................................................................................................................................55
|
|
Лекция 1. Введение
Основные понятия и определения
Всякое сооружение передает действующие на него нагрузки, включая его собственный вес, на основание. Основание – это напластование грунтов, воспринимающее давление от сооружения (рис. 1).
Рис.1. Схема фундамента с основанием
Различают основания естественны е, сложенные природными грунтами, и искусственно улучшенные – при искусственном улучшении свойств природных грунтов или частичной замене грунтов.
Располагать сооружение непосредственно на поверхности земли можно в относительно редких случаях. Этому обычно препятствуют следующие особенности верхних слоев грунта:
а) неспособность восприятия давления от сооружения (малая несущая способность);
б) возможность вертикального перемещения под воздействием метеорологических факторов (пучение при промерзании, просадка при оттаивании, набухание при увлажнении, усадка при высыхании);
в) возможность разрушения различными землероями, корнями растений и выветриванием.
Все это обусловливает необходимость устройства подземной конструкции, предназначаемой главным образом для передачи давления на грунты, лежащие на некоторой глубине. Эту конструкцию называют фундаментом.
Фундамент 1 (см. рис.1) чаще всего располагают ниже поверхности земли 2. Надземные конструкции 3 опираются на верхнюю плоскость фундамента – его обрез 4. Нижнюю плоскость фундамента называют его подошвой 5. В основании различают несущий слой грунта 6, на который передается давление от фундамента, и подстилающие слои 7.
|
|
Высота фундамента hф обычно несколько меньше глубины его заложения h, поскольку обрез фундамента располагают, как правило, ниже планировочной отметки поверхности земли около фундамента.
Грунтами называют горные породы коры выветривания литосферы. В геологии все горные породы, кроме скальных, называют рыхлыми горными породами. Именно эти породы в механике грунтов называют грунтами. Основной их особенностью является раздробленность (дисперсность). По СНиП различают грунты скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и органогенные.
Структура грунта – обусловливает выделение его в отдельную группу. Свойства грунтов могут резко изменяться в зависимости от состояния.
Например:
Глина: – 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 обусловливается природным залеганием грунтов.