рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО МЕХАНИКЕ ГРУНТОВ Лекция 1

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО МЕХАНИКЕ ГРУНТОВ Лекция 1 - Лекция, раздел Механика, Конспект Лекций По Механике Грунтов Оглавление Лекция 1. 4...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО МЕХАНИКЕ ГРУНТОВ

Оглавление

Лекция 1. 4

1. Основные понятия курса. Цели и задачи курса. Состав, строение, состояние и физические свойства грунтов. 4

1.1. Основные понятия курса. 4

1.2. Задачи курса механики грунтов. 4

1.3. Состав и строение грунтов. 4

1.4. Структура и текстура грунта, структурная прочность и связи в грунте. 5

1.5. Физические свойства грунтов. 5

1.6. Строительная классификация грунтов. 6

1.7. Связь физических и механических характеристик грунтов. 7

1.8. Понятие об условном расчетном сопротивлении. 7

Лекция 2. 7

2. Механические свойства грунтов. 7

2.1. Деформируемость грунтов. 7

2.1.1. Компрессионные испытания, получение и анализ компрессионных кривых. 8

2.1.2. Деформационные характеристики грунтов. 9

2.1.3. Принцип линейной деформируемости. 9

2.2. Водопроницаемость грунтов. 9

2.2.1. Закон ламинарной фильтрации. 10

2.2.2. Закономерности фильтрации воды в сыпучих и связных грунтах. 10

2.3. Прочность грунтов. 10

2.3.1. Трение и сцепление в грунтах. 10

2.3.2. Сопротивление грунтов при одноплоскостном срезе. 11

2.3.3. Сопротивление сдвигу при сложном напряженном состоянии. Теория прочности Кулона-Мора. 11

2.3.4. Прочность грунтов в неконсолидированном состоянии. 12

2.4. Полевые методы определения параметров механических свойств грунтов. 12

Лекция 3. 13

3. Определение напряжений в массивах грунтов. 13

3.1. Определение контактных напряжений по подошве сооружения. 13

3.1.1. Классификация фундаментов и сооружений по жесткости. 13

3.1.2. Модель местных упругих деформаций и упругого полупространства. 14

3.1.3. Влияние жесткости фундаментов на распределение контактных напряжений. 15

3.2. Распределение напряжений в грунтовых основаниях от собственного веса грунта. 15

Лекция 4. 16

3. 3. Определение напряжений в грунтовом массиве от действия местной нагрузки на его поверхности. 16

3.3.1. Задача о действии вертикальной сосредоточенной силы. 16

3.3.2. Плоская задача. Действие равномерно распределенной нагрузки. 16

3.3.3. Пространственная задача. Действие равномерно распределенной нагрузки. 16

3.3.4. Метод угловых точек. 16

3.3.5. Влияние формы и площади фундамента в плане. 16

Лекция 5. 16

4. Прочность и устойчивость грунтовых массивов. Давление грунтов на ограждения. 16

4.1. Критические нагрузки на грунты основания. Фазы напряженного состояния грунтовых оснований 16

4.1.1. Начальная критическая нагрузка. 16

4.1.2. Расчетное сопротивление и расчетное давление. 16

4.1.3. Предельная критическая нагрузка. 16

4.2. Практические способы расчета несущей способности и устойчивости оснований. 16

Лекция 6. 16

4.3. Устойчивость откосов и склонов. 16

4.3.1. Понятие о коэффициенте запаса устойчивости откосов и склонов. 16

4.4. Простейшие методы расчетов устойчивости. 16

4.4.1. Устойчивость откосов в идеально сыпучих грунтах (ϕ ≠0; с=0) 16

4.4.2. Учет влияния фильтрационных сил. 16

4.4.3. Устойчивость вертикального откоса в идеально связных грунтах (ϕ=0; с≠0) 16

4.4.4. Устойчивость вертикального откоса в грунтах, обладающих трением и сцеплением (ϕ ≠0; с≠0) 16

4.5. Инженерные методы расчёта устойчивости откосов и склонов. 16

4.5.1. Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения. 16

4.5.2. Мероприятия по повышению устойчивости откосов и склонов. 16

Лекция 7. 16

4.6. Понятия о взаимодействии грунтов с ограждающими конструкциями (давление покоя, активное и пассивное давление). 16

4.6.1. Определение активного давления на вертикальную грань стенки для сыпучего грунта и связного грунта, учёт пригрузки на поверхности засыпки. 16

4.6.2. Учёт пригрузки на поверхности засыпки. 16

Лекция 8. 16

5. Деформации грунтов и расчет осадок оснований сооружений. 16

5.1. Теоретические основы расчета стабилизированных деформаций оснований. 16

5.1.1. Постановка задачи. 16

5.1.2. Определение осадок линейно-деформируемого полупространства или слоя грунта ограниченной мощности. 16

5.1.3. Основные предпосылки приближенных методов расчёта осадок. 16

5.2. Практические методы расчета конечных деформаций оснований фкндаментов. 16

5.2.1. Расчёт осадок методом послойного суммирования. 16

5.2.2. Расчет осадок методом эквивалентного слоя. 16

Лекция 9. 16

5.3. Практические методы расчёта осадок оснований фундаментов во времени. 16

 


Лекция 1.

Основные понятия курса. Цели и задачи курса. Состав, строение, состояние и физические свойства грунтов.

Основные понятия курса.

Механика грунтов изучает физические и механические свойства грунтов, методы расчета напряженного состояния и деформаций оснований, оценки к устойчивости грунтовых массивов, давление грунта на сооружения.

Грунтом называют любую горную породу, используемую при строительстве в качестве основания сооружения, среды, в которой сооружение возводится, или материала для сооружения.

Горной породой называют закономерно построенную совокупность минералов, которая характеризуется составом структурой и текстурой.

Под составом подразумевают перечень минералов, составляющих породу. Структура – это размер, форма и количественное соотношение слагающих породу частиц. Текстура – пространственное расположение элементов грунта, определяющее его строение.

Все грунты разделяются на естественные – магматические, осадочные, метаморфические - и искусственные – уплотненные, закрепленные в естественном состоянии, насыпные и намывные.

Задачи курса механики грунтов.

Основной задачей курса является обучить студента:

- основным законам и принципиальным положениям механики грунтов;

- свойствам грунтов и их характеристики - физические, деформационные, прочностные;

- методам расчета напряженного состояния грунтового массива;

- методам расчета прочности грунтов и осадок.

Состав и строение грунтов.

Твердые частицы грунтов состоят из породообразующих минералов с различными свойствами: - минералы инертные по отношению к воде; - минералы растворимые в воде;

Структура и текстура грунта, структурная прочность и связи в грунте.

Текстура грунта зависит от условий его формирования и геологической истории и характеризует неоднородность грунтовой толщи в пласте. Различают… Основные виды структурных связей в грунтах: 1) кристаллизационные связи присуще скальным грунтам. Энергия кристаллических связей соизмерима с…

Физические свойства грунтов.

Плотность грунта (г/см3, т/м3) - отношение массы грунта к его объему:

Строительная классификация грунтов.

Тип крупнообломочных и песчаных грунтов устанавливается по гранулометрическому составу, разновидность – по степени влажности.

Песчаные грунты дополнительно имеют разновидность по плотности сложения и неоднородности. Классификационными показателями являются соответственно коэффициент пористости и показатель неоднородности .

Тип глинистого грунта зависит от числа пластичности , разновидность – от показателя текучести .

Связь физических и механических характеристик грунтов.

Обобщение огромного количества исследований образцов грунта позволило составить таблицы СНиП, по которым, используя классификационные физические параметры грунтов можно определить нормативные значения их прочностных и деформационных характеристик.

 

Понятие об условном расчетном сопротивлении.

Важнейшей характеристикой несущей способности грунтов является расчетное сопротивление, которое зависит от физико-механических свойств основания и…

Лекция 2.

Механические свойства грунтов

Характеристики механических свойств грунтов используются для расчетов деформаций, оценки прочности и устойчивости грунтовых массивов и оснований. … Механические свойства грунтов зависят от их состава (минерального и…

Деформируемость грунтов

Рассмотрим зависимость осадки штампа от возрастающего давления(рис. 2.1.а, б).      

Компрессионные испытания, получение и анализ компрессионных кривых.

   

Деформационные характеристики грунтов.

Коэффициент сжимаемости, кПа-1: . (2.1.) Относительный коэффициент сжимаемости , кПа-1:

Принцип линейной деформируемости.

При небольших изменениях давлений (0,3-0,5 МПа) можно рассматривать грунты как линейно деформируемые тела, т. е. с достаточной для практических целей точностью можно принимать зависимость между общими деформациями и напряжениями для грунтов линейной.

Водопроницаемость грунтов.

Рассмотрим схему фильтрации воды в элементе грунта.  

Закон ламинарной фильтрации.

, (2.7.) где – гидравлический градиент (градиент напора); – коэффициент фильтрации… Закон ламинарной фильтрации Дарси: скорость движения воды в грунте прямо пропорциональна гидравлическому градиенту.

Закономерности фильтрации воды в сыпучих и связных грунтах.

Закон ламинарной фильтрации для глинистых грунтов принимают в виде: , (2.8.) где - коэффициент фильтрации глинистого грунта, определяемый в интервале зависимости между точками а и б;

Прочность грунтов.

Под прочностью грунтов понимается их свойство в определенных условиях сопротивляться разрушению или развитию больших пластических деформаций.

Трение и сцепление в грунтах.

Ш. Кулоном экспериментально было установлено, что разрушение грунта происходит за счет сдвига одной его частицы по другой. Сопротивление сдвигу песчаных и крупнообломочных грунтов возникает в результате трения между перемещающими частицами и зацепления их друг за друга. В глинистых грунтах, за счет вводно-коллоидных связей помимо трения между частицами возникает сцепление, обуславливающее сопротивление растяжению при разрушении.

Сопротивление грунтов при одноплоскостном срезе.

   

Сопротивление сдвигу при сложном напряженном состоянии. Теория прочности Кулона-Мора.

В предельном состоянии в каждой точке грунта имеются две сопряженные площадки скольжения, наклоненные под углом к линии действия максимального и -… - для связных грунтов ; (2.11) - сыпучих грунтов . (2.12)

Прочность грунтов в неконсолидированном состоянии

При незавершенной консолидации водонасышенного глинистого грунта эффективное напряжение в скелете , вызывающее уплотнение грунта, всегда меньше… , (2.13) где - избыточное (поровое) давление.

Полевые методы определения параметров механических свойств грунтов.

Испытания пробной статической нагрузкой для определения модуля деформации грунтов проводятся в шурфах инвентарными жесткими штампами. Модуль… , где (2.14) - коэффициент, зависящий от формы жесткого штампа;- ширина или диаметр штампа; - коэффициент Пуассона; - давление и…

Лекция 3.

Определение напряжений в массивах грунтов.

Основные задачи расчета напряжений: - распределение напряжений по подошве фундаментов и сооружений, а также по… - распределение напряжений в массиве грунта от действия местной нагрузки, соответствующей контактным напряжениям;

Определение контактных напряжений по подошве сооружения.

При взаимодействии фундаментов и сооружений с грунтами основания на поверхности контакта возникают контактные напряжения.

Характер распределения контактных напряжений зависит от жесткости, формы и размеров фундамента или сооружения и от жесткости (податливости) грунтов основания.

Классификация фундаментов и сооружений по жесткости.

Различают три случая, отражающие способность сооружения и основания к совместной деформации:

- абсолютно жесткие сооружения, когда деформируемость сооружения ничтожно мала по сравнению с деформируемостью основания и при определении контактных напряжений сооружение можно рассматривать как недеформируемое;

- абсолютно гибкие сооружения, когда деформируемость сооружения настолько велика, что оно свободно следует за деформациями основания;

- сооружения конечной жесткости, когда деформируемость сооружения соизмерима с деформируемостью основания; в этом случае они деформируются совместно, что вызывает перераспределение контактных напряжений.

Критерием оценки жесткости сооружения может служить показатель гибкости по М. И. Горбунову-Посадову

, (3.1)

где и - модули деформации грунта основания и материала конструкции; и – длина и толщина конструкции.

 

Модель местных упругих деформаций и упругого полупространства

При определении контактных напряжений важную роль играет выбор расчетной модели основания и метода решения контактной задачи. Наибольшее… - модель упругих деформаций; - модель упругого полупространства.

Влияние жесткости фундаментов на распределение контактных напряжений.

      Изменение показателя гибкости существенно сказывается на изменении характера эпюры контактных напряжений. На рис.…

Распределение напряжений в грунтовых основаниях от собственного веса грунта.

, (3.4) а эпюра природных напряжений будет иметь вид треугольника (рис. 3.3.а) При неоднородном напластовании с горизонтальным залеганием слоев эта эпюра будет уже ограничиваться ломаной линией…

Лекция 4.

Определение напряжений в грунтовом массиве от действия местной нагрузки на его поверхности.

Распределение напряжений в основании зависит от формы фундамента в плане. В строительстве наибольшее распространение получили ленточные,… Напряжения в основании определяется методами теории упругости. Основание при…

Задача о действии вертикальной сосредоточенной силы.

   

Плоская задача. Действие равномерно распределенной нагрузки.

Схема для расчета напряжений в основании в случае плоской задачи при действии равномерно распределенной нагрузки интенсивностью показана на рис.… Точные выражения для определения компонент напряжений в любой точке упругого… ; ; , (3.9)

Пространственная задача. Действие равномерно распределенной нагрузки.

Практический интерес представляют компоненты напряжений , относящиеся к вертикали, проведенной через угловую точку этого прямоугольника, и ,…  

Метод угловых точек.

Метод угловых точек позволяют определить сжимающие напряжения в основании по вертикали, проходящей через любую точку поверхности. Возможны три… Пусть вертикаль проходит через точку , лежащую на контуре прямоугольника.… . (3.13)

Влияние формы и площади фундамента в плане.

       

Лекция 5

Прочность и устойчивость грунтовых массивов. Давление грунтов на ограждения.

При определенных условиях может происходить потеря устойчивости части грунтового массива, сопровождающаяся разрушением взаимодействующих с ней… Оценка устойчивости массива грунтов основывается на анализе напряжений,… Условие предельного равновесия в точке грунтового массива, характеризуются следующими выражениями теории предельного…

Критические нагрузки на грунты основания. Фазы напряженного состояния грунтовых оснований

Для связного грунта начальный участок графика Оа будет почти горизонтальным, протяженность этого участка определится величиной структурной прочности… При увеличении давления (участок аб) осадка возрастает, развивается процесс… При изменении давления под подошвой фундамента от 0 до pнач кр. ни в одной точке основания не возникает предельное…

Начальная критическая нагрузка

Выберем в основании точку М (рис. 4.3) и определим такое контактное напряжение р, при котором в этой точке возникнет предельное напряженное… В модели линейно-деформируемой среды полные напряжения в точке М определятся… где α – угол видимости.

Нормативное сопротивление и расчетное давление

Нормативное сопротивление грунта основания Rн соответствует наибольшему среднему сжимающему напряжению под подошвой фундамента при котором по…   (4.8) Одним из основных условий определения размеров фундаментов является требование , где р – расчетное давление под…

Предельная критическая нагрузка

Решением этой задачи занимались Л. Прандль, К. Терцачи, В. В. Соколовский, М. В. Малышев. На рис. 4.3. представлена одна (левая) область предельного равновесия и два… Наиболее полное решение этой задачи получено в 1952 году В.В.Соколовским. ; , (4.12)

Практические способы расчета несущей способности и устойчивости оснований.

Согласно СНиП 2.02.01-83* несущая способность основания считается обеспеченной при выполнении условия: (4.13) где: F – равнодействующая расчетной силы (нагрузки), приложенной к основанию;

Лекция 6

Устойчивость откосов и склонов

Основными причинами потери устойчивости откосов и склонов являются: - устройство недопустимо крутого откоса или подрезка склона, находящегося в… - увеличение внешней нагрузки (возведение сооружений, складирование материалов на откос или вблизи его бровки);

Понятие о коэффициенте запаса устойчивости откосов и склонов.

, (4.13) где φ, с – расчетные значения характеристик сопротивления сдвигу грунта,… Устойчивость откоса или склона считается обеспеченной, если, где =1,1…1,3 - нормативный коэффициент устойчивости.

Простейшие методы расчетов устойчивости

Имеется откос с углом заложения α, при заданном φ для песка, слагающего откос (рис.4.4, а). Рассмотрим равновесие частицы, свободно… Задавшись весом частицы P и учитывая, что коэффициент внутреннего трения… ;

Учет влияния фильтрационных сил

В этом случае при рассмотрении равновесия частицы необходимо добавить гидродинамическую составляющую D. Гидравлический градиент в точке выхода потока равен: , а гидравлическая составляющая в единице объема грунта равна:

Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения

Суть метода заключается в анализе устойчивости склона против сдвига по ряду возможных поверхностей скольжения, представленных дугой окружности с… Отсек грунтового массива, ограниченный свободной поверхностью и поверхностью… Смещающийся массив рассматривается как недеформируемый отсек, все точки которого участвуют в общем движении.

Мероприятия по повышению устойчивости откосов и склонов

При относительно небольшой высоте откоса эффективна пригрузка подошвы в его низовой части или устройство подпорной стенки, поддерживающей откос.… Важнейшим мероприятием является регулирование гидрогеологического режима… Конструктивные мероприятия типа прорезания потенциально неустойчивого массива грунтов системой забивных или набивных…

Лекция 7

Понятия о взаимодействии грунтов с ограждающими конструкциями (давление покоя, активное и пассивное давление).

Ограждающие конструкции предназначены для удерживания от обрушения находящихся за ними грунтовых массивов. К таким конструкциям относится подпорная… Устойчивость массивных стенок на сдвиг и опрокидывание обеспечивается прежде… Равнодействующая давления грунта на стенку Е зависит от направления, величины и характера её смещения.

Определение пассивного давления

- для сыпучих грунтов - для связных грунтов:

Лекция 8

Деформации грунтов и расчет осадок оснований сооружений

Теоретические основы расчета стабилизированных деформаций оснований.

Постановка задачи.

Осадку поверхности основания в уровне подошвы фундамента будет вызывать не полное давление р(х), возникшее после строительства, а приращение… Прогиб поверхности основания будет иметь криволинейное очертание, которое… При практических расчётах прибегают к упрощению задачи.

Определение осадок линейно-деформируемого полупространства или слоя грунта ограниченной мощности.

где ω – коэф., зависит от формы площади и жесткости фундамента, ν, Е – коэф. Пуассона и модуль деформации грунта основания. Данное решение применимо только для однородного напластования грунтов на…  

Практические методы расчета конечных деформаций оснований фкндаментов.

Метод послойного суммирования (без учёта возможности бокового расширения грунта) рекомендован СНиП 2.02.01-83*. На рис. 5.3. представлена расчётная схема метода. Алгоритм расчёта:

Расчет осадок методом эквивалентного слоя

Осадку слоя грунта толщиной hэ при сплошной нагрузке можно определить из условия одномерного его сжатия без возможности бокового расширения. Тогда… Или, используя относительный коэффициент сжимаемости грунтов … Осадка поверхности грунтового полупространства под действием местной нагрузки будет равна: . (5.12) …

Лекция 9.

5.3. Практические методы расчёта осадок оснований фундаментов во времени.   Если в основании фундаментов залегают водонасыщенные глинистые грунты, осадка может развиваться в течении длительного…

– Конец работы –

Используемые теги: Конспект, лекций, ПО, механике, грунтов, Лекция0.136

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО МЕХАНИКЕ ГРУНТОВ Лекция 1

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Психиатрия. Конспект лекций. ЛЕКЦИЯ № 1. Общая психопатология Психиатрия: конспект лекций
Психиатрия конспект лекций... Текст предоставлен литагентом http litres ru...

История мировых религий: конспект лекций История мировых религий. Конспект лекций ЛЕКЦИЯ № 1. Религия как феномен культуры Классификация религий
История мировых религий конспект лекций... С Ф Панкин...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА- краткий курс КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МЕХАНИКЕ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования... МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ...

Психодиагностика. Конспект лекций ЛЕКЦИЯ № 1. Истоки психодиагностики Психодиагностика: конспект лекций
Психодиагностика конспект лекций... А С Лучинин...

Лекция первая. ИСТОРИЯ СОЦИОЛОГИИ КАК ОБЛАСТЬ ЗНАНИЯ Лекция вторая. ИЗ КАКИХ ИДЕЙ РОДИЛАСЬ СОЦИОЛОГИЯ: ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИСТОКИ НОВОЙ НАУКИ Лекция третья. СОЦИОЛОГИЯ ОГЮСТА КОНТА ЛЕКЦИИ
Оглавление... ОТ АВТОРА... Лекция первая ИСТОРИЯ СОЦИОЛОГИИ КАК ОБЛАСТЬ ЗНАНИЯ Лекция вторая ИЗ КАКИХ ИДЕЙ РОДИЛАСЬ СОЦИОЛОГИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИСТОКИ НОВОЙ НАУКИ...

Конспект лекций по дисциплине Надежность систем В данной лекции систематически изложены следующие взаимосвязанные аспекты инженерии ПО
Тема... В данной лекции систематически изложены следующие взаимосвязанные аспекты... теоретический и интеллектуальный базис методы принципы средства и методологии и др проектирования...

Конспект лекций по дисциплине Экономика недвижимости: конспект лекций
Государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Уральский государственный экономический университет...

Учебная программа курса. 4. Лекция 1. История психологии как наука. 5. Лекция 2. Античная философия и психология. 6. Лекция 3. Развитие психологии в Средневековый период. 19. Лекция 16. Тревога и защита
Введение... Учебная программа курса... Рабочая программа курса Лекция История психологии как наука...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по курсу Архитектурное материаловедение Конспект лекций по курсу Архитектурное материаловедение
ФГОУ ВПО ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ... ИНСТИТУТ Архитектуры и искусств... КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНО строительных ДИСЦИПЛИН...

КОНСПЕКТ лекций по дисциплине ТМ 2206 Теоретическая механика: Введение в механику. Основные понятия и аксиомы статики
КОНСПЕКТ лекций по дисциплине... ТМ Теоретическая механика... Астана...

0.044
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам