- •Глава 1. Общее понятие. Предмет и задачи механики грунтов
- •Глава 2. Физические свойства грунтов
- •Глава 3. Механические свойства грунтов.
- •Глава 4. Напряжения в грунтовых сооружениях и основаниях
- •Глава 5. Прочность и устойчивость оснований………………………………………
- •Глава 6. Деформации грунтов, расчет осадки фундаментов. Несущая способность
- •Глава 7. Устойчивость откосов. Подпорные стены………………………………….
- •Глава 1. Общее понятие. Предмет и задачи механики грунтов.
- •1.1. Грунты и горные породы Общая классификация грунтов
- •1.2. Основные задачи механики грунтов
- •Глава 2. Физические свойства грунтов
- •2.1.Составные части грунтов и их свойства Грунт как многокомпанентная среда
- •2.1.1. Твердая фаза. Определение вида несвязных грунтов
- •2.1.2. Жидкая фаза
- •2.1.3. Газообразная фаза
- •Структурные связи в грунтах
- •Фазовые характеристики грунтов
- •2.2.1. Основные фазовые характеристики и методы их определения
- •2.2.2.Производные фазовые характеристики
- •2.2.3. Классификационные показатели грунтов
- •2.3. Водонепроницаемость грунтов. Закон Дарси
- •2.3.1. Фильтрация воды в грунтах. Закон Дарси.
- •2.3.2. Начальный гидравлический градиент
- •2.3.3. Гидродинамическое давление. Суффозия и кальматаж.
- •Глава 3. Механические свойства грунтов, их природа, характеристики и методы определения.
- •3.1. Компрессионные испытания грунтов Деформационные характеристики
- •3.2. Прочностные характеристики
- •3.2.1. Природа прочности горных пород (грунтов)
- •3.2.2. Предельное сопротивление грунтов сдвигу. Закон Кулона.
- •3.2.3. Испытание прочности грунтов по методу шарового штампа
- •3.2.4. Испытания грунтов на сдвиг при простом и трехосном сжатии
- •Иные методы испытания грунтов на сдвиг
- •Глава 4. Напряжения в грунтовых сооружениях и основаниях
- •Фазы работы грунта в основаниях сооружений
- •4.2. Распределение напряжений в основании сооружений от сосредоточенной силы.
- •4.3. Определение напряжений в основании сооружений от нагрузки, распределенной по площадке ограниченных размеров (прямоугольнику). Методом угловых точек.
- •4.4. Особенности оценки напряженного состояния оснований железнодорожных насыпей.
- •4.5. Влияние неоднородности основания на распределение напряжений.
- •4. Распределение напряжений от собственного веса грунта.
- •Глава 5. Прочность и устойчивость оснований
- •5.1. Понятие о прочности устойчивости оснований.
- •5.2. Оценка прочности грунтов основания без учета нормальных напряжений.
- •5.3.Оценка прочности грунтов с учетом нормальных напряжений
- •5.4. Первая критическая нагрузка. Расчетное сопротивление грунта.
- •5.5. Вторая критическая нагрузка по условию обеспечения общей устойчивости основания сооружений.
- •Глава 6. Деформации грунтов и расчет осадки фундаментов. Несущая способность оснований.
- •6.1. Виды деформации грунтов и причины их обусловливающие.
- •6.2. Упругие деформации грунтов и методы их определения.
- •Определение конечной осадки сооружения
- •6.4. Определение хода осадок во времени
- •6.5. Учет влияния на осадку сооружения соседних фундаментов.
- •6.5.1 Виды сопротивления основания.
- •6.5.2. Расчет несущей способности основания.
- •Глава 7. Устойчивость откосов. Подпорные стены.
- •7.1. Грунтовые откосы
- •7.1.1. Сопротивление грунта сдвигу.
- •Временные откосы
- •Методы расчета устойчивости откосов.
- •7.2. Скальные откосы
- •7.2.1. Общее понятие.
- •7.2.2. Физико-механические свойства скальных пород
- •7.3. Подпорные стены.
- •7.3.1. Общие понятия. Типы подпорных стенок
- •7.3.2. Оценка устойчивости подпорной стенки
6.5.2. Расчет несущей способности основания.
Общую максимальную нагрузку от фундамента, которую может выдержать основание без разрушения, называют его несущей способностью (Ф). несущая способность основания зависит от размеров его площади, прочностных свойств грунта, глубины заложения фундамента, характера распределения давления на основание. Если несущую способность Ф разделить на площадь основания F, то найденное среднее давление представляет собой предельное сопротивление основания:
Рп=Ф/F (6.1)
Площадь основания F определяется как произведение приведенных ширины b и l фундамента, выделяемых с учетом эксцентриситета е равнодействующих всех нагрузок по правилу:
B=b-2eb;
L=l-2el,
где b и l – ширина и длина фундамента;
еb и el – эксцентриситеты равнодействующих нагрузок относительно центра тяжести подошвы фундамента в направлениях его поперечной и продольной осей.
Согласно СНиП общая расчетная нагрузка на основание N при наиболее невыгодной комбинации сил должна быть меньше Ф:
N≤Ф/Кn, (6.2)
Где Кn – коэффициент надежности, не менее 1,21
Глава 7. Устойчивость откосов. Подпорные стены.
Устойчивость откосов является сложной проблемой в строительной науке, для решения которой необходим комплекс знаний из инженерной геологии, механики грунтов и строительных конструкций.
Откосом, как правило, называется искусственное земляное сооружение, устраиваемое для сопряжения двух разных горизонтов земли. Надо отметить, что между понятиями «откос» и «склон» не существует принципиальных различий. Откосы обычно создают строители, а склоны – природные процессы и формирования рельефа.
В геоморфологическом плане склоны (откосы) подразделяются по крутизне: очень пологие 0-5о; пологие 5-18о; крутые 18-35о и очень крутые – свыше 35о.
По времени откосы делятся на временные – это откосы котлованов и траншей, и постоянные – это откосы насыпей и выемок. В зависимости от грунтов, которыми сложены откосы, выделяются грунтовые откосы, состоящие из рыхлых и глинистых горных пород, и скальные откосы состоящие из магматических, метаморфических или сцементированных осадочных.
7.1. Грунтовые откосы
Грунтовые откосы являются наиболее сложными искусственно-естественными образованиями, которые нередко обрушаются и приводят к авариям. При проектировании железнодорожной линии важно учитывать не только склоны, образуемые в процессе производства земляных работ, но и склоны, являющиеся элементом природного рельефа.
Для склона можно выделить три основные стадии по устойчивости. Первая стадия – устойчивый склон, имеющий равновесный профиль, слабый смыв грунта; количество смываемого со склона грунта равно количеству аккумулирующего грунта у подошвы склона; на склоне нет оврагов и оползней; стабилен местный базис эрозии, заканчивающийся у подошвы склона. Вторая стадия – условно устойчивый склон, находящийся в стадии предельного равновесия; на склоне возможны деформации при дополнительной нагрузке; задернованные осыпи или оползни; профилактические мероприятия (террасирование, водоотведение). Третья стадия – неустойчивый склон с действующими оползнями и растущими оврагами.
Для анализа состояния рельефа главная роль принадлежит законам механики грунтов. Среди последних ведущую роль играют три закона – сжатия, сдвига и фильтрации. Для откосов в первую очередь важен закон сопротивления грунта сдвигу.