Физико-механические свойства грунтов

1. Физико-механических свойства грунтов 1. деформационные; 2. прочностные; 3. реологические. Деформационные свойства

Деформационные свойства характеризуют поведение
пород под нагрузками, не приводящими к
разрушению.
Способность грунта уплотняться под нагрузкой
называют сжимаемостью.
Сжимаемость без возможности бокового расширения
называют компрессией.
1

2. Компрессионный прибор

3.

Показатели деформационных свойств (компресии):
∆h – абсолютная деформация
ε – относительная деформация
m – коэффициент компрессии;
Е – модуль общей деформации;
l – модуль осадки.
∆h = ho – h, мм
е
ε = ∆h / ho
рстр
еo
еi - еi+1
m = tgα = -
е1
α
е2
е3
Е=
, см2/кгс
σi – σi+1
1 + ео
β , кгс/см2
l = 1000 • ε , мм/м
σ1
σ2
σ3
σ4
кгс/см2
σ (p)
(МПа)
3

4. Факторы, влияющие на сжимаемость:

1. Гранулометрический состав
2. Плотность
е
е
плотные
пески
рыхлые
глинистые
σ
σ
2. Минеральный состав
3.Влажность
е
сухой
влажный
е
каолинит
монтмориллонит
(плохо отдает воду)
σ
σ
4

5. Компрессионная кривая по схеме нагрузка-разгрузка

Компрессионная кривая по схеме нагрузкаразгрузка
Рисунок. Компрессионные
кривые грунта при
многократных циклах
компрессии - декомпрессии
5

6.

Классификация грунтов по сжимаемости
несжимаемые грунты
слабосжимаемые
среднесжимаемые
сильносжимаемые
6
m < 0,001 см2/кгс;
0,001 < m < 0,01 см2/кгс;
0,01 < m < 0,1 см2/кгс;
m > 0,1 см2/кгс.

7.

Прочностные свойства (несущая
способность грунтов)
Прочностные свойства характеризуют поведение пород под
нагрузками, не приводящими к их полному разрушению.
Потеря прочности происходит под действием горизонтальных
сил (сдвиг грунта), а также и вертикальных сил в виде:
Выпирания из-под фундамента
7

8.

Оползание грунта в откосе

9.

Разрыв грунта и образование трещин

10.

Реологические свойства глинистых грунтов
Проявляются:
1. В виде ползучести (процесс нарастания
деформаций),
2. Релаксации (течение напряжений во времени)
3. Снижения прочности грунтов.
Под влиянием постоянной нагрузки грунт меняет
свое напряженно-деформируемое состояние во
времени.
Закономерности ползучести изучают на сдвиговых
приборах
10

11.

Сдвиговой прибор
11

12. Компрессионная кривая

Скорость деформаций
Компрессионная кривая
Время
I стадия затухающей ползучести, которая наступает сразу же после
мгновенного приложения нагрузки (неустановившаяся ползучесть);
II стадия – установившаяся ползучесть (вязкопластичное течение);
III стадия – прогрессирующее (вязкое) течение (Бингамово), ведущее к
разрушению грунта.
Продолжительность стадий различна и может измеряться от долей
секунды до столетий.