39. Основные расчетные модели грунтов. Требования к расчетным моделям.

*расчет по несущей способности (потеря устойчивости; хрупкое, вязкое или иного характера разрушения грунта; чрезмерные пластические деформации или деформации ползучести); *расчет по деформациям (достижение состояния, затрудняющего нормальную эксплуатацию сооружения или снижающего его долговечность вследствие недопустимых перемещений – осадок, разности осадок, кренов и т.п.). Модель теории линейного деформирования грунта базируется на предположении, что при однократном нагружении (или разгрузке) зависимость между напряжениями и деформациями в грунтах линейна. Кроме того, при нагружении рассматривается лишь общая деформация грунта без разделения ее на упругую и пластическую составляющие.

Модель теории фильтрационной консолидации описывает деформирование во времени полностью водонасыщенного грунта (грунтовой массы). Принимается, что полное напряжение, возникающее в элементе грунта от приложенной нагрузки, разделяется на напряжения в скелете грунта (эффективные напряжения) и давление в поровой воде (поровое давление). В различных точках массива грунта под действием нагрузки возникают разные значения порового давления. Вследствие этого образуется разность напоров в поровой воде и происходит ее отжатие в менее нагруженные области массива. Одновременно под действием эффективных напряжений происходят перекомпоновка частиц и уплотнение грунта. Основной характеристикой грунта, определяющей время протекания процесса фильтрационной консолидации, является коэффициентом фильтрации. В теории фильтрационной консолидации скелет грунта принимается линейно деформируемым. Модель теории предельного напряженного состояния грунта относится только к предельному состоянию, т.е. к такому напряженному состоянию, когда в массиве грунта от действующих нагрузок сформировались значительные по размерам замкнутые области, в каждой точке которых устанавливается состояние предельного равновесия. Определяют предельную нагрузку на основание ( его предельная несущая способность), но при этом невозможно определять деформации грунта. А так же для расчетов устойчивости сооружений и оснований, откосов и склонов, определения давления грунта на ограждения. Теории нелинейного деформирования грунтов применяются для расчетов напряженно-деформированного состояния и оценки прочности оснований и грунтовых сооружений, когда связь между напряжениями и деформациями существенно нелинейна, поэтому они часто называются теориями пластичности грунтов.

допущения, что объемная и сдвиговая деформации зависят только соответственно от среднего нормального напряжения и интенсивности касательных напряжений. Однако деформационная теория пластичности не учитывает некоторые процессы, происходящие в грунте. Более точные решения можно получить с помощью теории пластического течения.

21. Механическая и химическая суффозия грунтов.

Суффозия — вынос мелких минеральных частиц породы фильтрующейся через неё водой.

Суффозия может происходить в глубине массива пород или вблизи поверхности земли.

Основной причиной суффозии : возникновение в подземных водах значительного гидродинамического давления и превышение критической скорости воды.

суффозия может возникать также на контакте двух слоев: мелкие частицы одной породы потоком воды переносятся в поры другой породы.

Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин (воронок, блюдец, впадин) диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Другим следствием может быть изменение гранулометрического состава пород как подверженных суффозии, так и являющихся фильтром для вынесенного материала.

Наиболее широкое развитие суффозия получает в лёссов и лёссовидных суглинков (хим и механич), под склонами долин рек, часто по ходам роющих животных. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких.

Виды суффозии

* Механическая — вода при фильтрации отрывает и выносит целые частицы (глинистые, песчаные)

* Химическая — вода растворяет частицы породы (соли, гипс) и выносит продукты разрушения

* Химико-физическая — смешанная (в лёссе)