23.Водопроницаемость грунтов. Закон ламинарной фильтрации.24.Закон ламинарной фильтрации для песчаных грунтов.25.-ll-для пылевато-глинистых грунтов.

Водопроницаемостью грунтов называют способность их пропускать сквозь себя воду. Она характеризуется коэффициентом фильтрации К_ф, обычно измеряемый в см/с или м/сут.

Фильтрация имеет значение при расчете притока грунтовых вод к водозаборным скважинам, строительные котлованы, при расчете осадок фундамента.

Фильтрация воды в грунтах подчиняется закону Дарси. Q = kf * F * J

V=kf (J - J₀) – для связных грунтов

Vp=kf *J –для сыпучих грунтов

Закон ламинарной фильтрации: расход воды в единицу времени через единицу площади поперечного сечения грунта (скорость фильтрации) прямо пропорционален гидравлическому градиенту i.

26. Эффективное и нейтральное давление в грунте.

tp=0 P=Pw

Pz=0

tp=∞ Pw=0

Pz=P

0 < tp < ∞ Pz+Pw =P

Pz - эффективное давление или давление которое воспринимает скелет грунта;

Pw – нейтральное давление или давление которое воспринимает воду.

Тотальное или полное давление в грунте всегда равно сумме эффективного и нейтрального.

27.Структурно-фазовая деформируемость грунтов. Принцип линейной деформируемости.

0

Р

a

в

c

S d

0а –фаза уплотненных дифармаций, обусловлена структурной прочностью грунта; ав- фаза уплотнений и местных сдвигов по сторонам; вс – фаза интенсивных сдвигов; сd – фаза разрушения (выперания)

0 P

SrS

Srl

S

SrS – упругая часть; Srl – пластичная часть

28. Понятие о модуле общей деформации грунтов.

- коэф. Пуассона

- коэф. бокового давления грунта

, кПа

где ₀ – коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе и принимаемый для: песков – 0.8; супесей – 0.7; суглинков – 0.5; глин – 0.4.

29 Угол естественного откоса.

Углом естественного откоса называется угол между горизонталью и поверхностью наиболее крутого свободного откоса песчаного грунта, при котором он сохраняет равновесие.

Значение угла естественного откоса для сухих и водонасыщенных песков в рыхлом состоянии практически совпадает с углом внутреннего трения, но определяется значительно проще последнего.

Угол естественного откоса сыпучего грунта является одной из расчетных характеристик при проектировании многих земляных сооружений.

Угол естественного откоса определяют в воздушно – сухом состоянии и водонасыщенном (под водой).

Для определения угла естественного откоса песчаных грунтов служит прибор, который состоит из круглой перфорированной подставки с вертикальной стойкой в центре, на которую нанесена шкала в градусах, и полого корпуса в виде усеченного конуса.

1. нормативное значение угла естественного откоса по формуле:

,

где n  2 – количество опытов.

30 Нормативные и расчетные характеристики грунтов.

Прочностные характеристики грунта – угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с – находят по формулам:

где n – число экспериментов по определению сопротивления грунта сдвигу при напряжении.

Δ – общий знаменатель этих выражений. Коэффициент надежности по грунту γ_g вычисляют из выражения: , ρ_Т – показатель точности оценки среднего значения характеристики грунта.Знак перед показателем точности ρ_Т выбирают такой, котарый обеспечивает большую надежность расчета. Величину устанавливают по формулам: для с и tgφ для Rc, ρ и γ

где t_α – коэффициент, зависящий от односторонней доверительной вероятности α.

ν – коэффициент вариации определимой характеристики, которая вычисляется:

, - среднее квадратичное отклонение определяемой характеристики; Xn – нормативное значение характеристики.

Среднее квадратичное отклонение для с и tgφ вычисляют

где

Среднее квадратичное отклонение Rc, ρ и γ вычисляют

Xn – нормативное значение характеристик; Xi – значение характеристик при i- ом определении.

31. Основные свойства просадочных грунтов. Лесы образуются как осадок пылеватых частиц, принесенных ветром или отложенных под действием водных потоков.Отлич.особенность-их пылеватость, незавершенность процессов уплотнения,макропористость, наличие легкорастворимых жестких связей между частичками.показатель просадочности П=(е_l-е)/(1+е).е-коэфф.пористости грунта природного сложения и влажности, е_l-коэф.пористости, соотв.влажности на границе текучести.на границе текучести W_l. e_l= W_l.∙ρ_s/ ρ_d. Для характеристики грунтов используют относительную деформацию по вертикали(относительную просадочность):ε_sl=(h_пр- h_sat.p)/ h_ng,h_пр, h_sat.p- высота образца природной влажности и после полного его насыщения водой при давлении p,h_ng-высота того же образца природной влажности при давлении p_б.Грунт считается просадочным если ε_sl>0,01.

32. Основные свойства набухающих грунтов.К набухающим грунтам относят глинистые грунты с большим содержанием гидрофильных минералов.Набухающие грунты характеризуются набуханием (увеличением объема) при увлажнении и усадкой при высыхании.Увеличение влажности возможно за счет подъема уровня грунтовых вод, накопления влаги от сооружений и нарушения природных условий, испарения воды.Уменьшение влажности в основном связано с технологическими и климатическими факторами.Припредвар.оценкепросадочности используют П=(е_l-е)/(1+е).е-коэфф.пористости грунта природного сложения и влажности, е_l-коэф.пористости, соотв.влажности на границе текучести.на границе текучести W_l. e_l= W_l.∙ρ_s/ ρ_d. Грунт считается набухающим если П>0,3.Способность грунтов к набуханию оценивают при замачивании в компрессионных приборах(без нагрузки)по относительному свободному набуханию:ε_sw=(h_sat-h_n)/ h_n,h_пр, h_sat- высота образца послеего свободного набухани при отсутствии бокового расширения и замачивания до полного водонасыщения,h_n-начальная высота образца природной влажности.Грунт считается набухающим если ε_sl>0,04.Делятся на:слабонабухающие, средненабухающие,сильнонабухающие.

33. Свойства заторфованных грунтов, торфов, илов. Торф – это органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных остатков. Состав болотных остатков в них – не менее 50%. Песчаные пылеватые глинистые грунты, состоящие из 10–50 % болотных остатков, называются заторфованными. Состав и свойства таких грунтов зависят от степени разложения органических веществ.Торф относится к сильно сжимаемым грунтамСтепеньзаторфованности грунтов Iот определяют как отношение массы органических остатков в образце грунта, высушенного при температуре=+100…+105 к массе его минеральной части.Заторфованными считаются грунты: песчаные при Iот=>0.03,глинистые при Iот=>0,05. . Илами называются водонасыщенные современные осадки (морские, озерные, речные, лагунные, болотные), образовавшиеся при наличии микробиологических процессов. Структура илов легко разрушается при статических нагрузках и еще легче – при динамических.В природном сложении влажность превышает границу текучести, то есть илы являются скрыто-текучими грунтами.коэффицинт пористости e=0,9-1,5

34. Свойства мерзлых и вечномерзлых грунтов.Грунты всех видов относят к мерзлым грунтам, если они имеют отрицательную температуру и содержат в своем составе лед.Вечномерзлыми называют грунты, которые находятся в мерзлом состоянии непрерывно в течение многих лет (трех и более).Мерзлые и вечномерзлые грунты в естественном состоянии при отрицательной температуре являются очень прочными и малодеформируемыми грунтами. При замораживании и оттаивании вечно мерзлые грунты меняют свои структурные свойства. Основной особенностью таких грунтов являются их просадочность при оттаивании.