Пизанская башня (построенная более 800 лет назад)

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 h_ф 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.

Пизанская башня (построенная более 800 лет назад)

Р _ср=5 кг/см²=50 т/м²=500 Н/м²=0, 5МПа

В 1932 г. под основание башни было произведено нагнетание через 351 скважину 50 мм около 1000 т цементного раствора. Приращение наклона за последнее время 3, 3 мм в год (1 мм в год). Только в 2002 г. отклонение башни было стабилизировано за счет выемки грунта из основания.