Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Физические представления об уплотнении грунтов



 

Под действием нагрузок, передаваемых сооружениями, грунты основания могут испытывать большие объемные и сдвиговые деформации. Это приводит к развитию значительных вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности оснований (осадки и сдвиги) и установленных на них сооружений.

Деформации грунтов имеют упругий и пластический характер. Упругие деформации возникают при условии сохранения структурного каркаса и связей в грунте, происходят без относительного смешения твердых частиц и обусловливаются лишь упругим сжатием скелета грунта, самих частиц и норовой воды. Они развиваются под действием статических нагрузок, не превышающих структурной прочности грунта, или кратковременных динамических нагрузок. При снятии нагрузок (разгрузка дна котлована при его разработке) восстановление деформаций (подъем дна котлована) происходит по закону упругого деформирования.

При нагрузках, превышающих структурную прочность грунта, связи между частицами, образующими скелет, начинают разрушаться. Возникают пластические деформации, вызванные относительным перемещением частиц. Пластические деформации, как правило, развиваются во времени: чем больше в грунте содержится глинистых частиц, тем медленнее в нем протекает процесс развития пластических деформаций. Это связано с резким уменьшением скорости отжатия воды по тонким капиллярам пор глинистого грунта, с особыми свойствами связанной воды, с вязким сопротивлением относительному перемещению самих глинистых частиц. В песках средней крупности и крупных, крупнообломочных и трещиноватых скальных грунтах скорость развития пластических деформаций на несколько порядков больше, чем в глинистых грунтах. Пластические деформации значительно превышают упругие и только в малотрещиноватых скальных грунтах могут быть относительно невелики.

Пластические деформации в грунтах можно разделить на объемные и сдвиговые. Объемные деформации приводят к изменению объема пор в грунте, т. е. к его уплотнению, сдвиговые — к изменению его первоначальной формы и могут вызвать разрушение грунта. В водонасыщенных грунтах объемные деформации сопровождаются отжатием воды из пор фунта и имеют очень сложный характер.

В ряде случаев (динамическое воздействие на грунты, отрывка глубоких котлованов и т. п.) производится раздельное изучение упругих и пластических деформаций. Однако в большинстве случаев оказывается возможным ограничиться изучением лить общих (суммарных) деформации и вызываемых ими общих перемещений в массиве грунта.

Уплотнение грунтов — искусственное преобразование свойств грунтов в строительных целях без коренного изменения их физико-химического состояния; представляет собой процесс взаимного перемещения частиц грунта, в результате которого увеличивается число контактов между ними в единице объёма вследствие их перераспределения под действием прилагаемых к грунту механических усилий.

Уплотнение грунтов обычно протекает как процесс вытеснения из них газообразной (воздуха) и жидкой фазы (воды), вследствие чего происходит сближение твердых частиц и грунт, состоящий из трех фаз (твердая, жидкая – поровый раствор, газ) переходит в состояние, близкое к двух фазной системе – грунтовой массе; при максимальном уплотнении грунт содержит не более 3-5 % воздуха. Наибольшее уплотнение достигается при оптимальной для каждого грунта влажности.

Уплотнение грунтов производится для обеспечения их заданной плотности и уменьшения величины и неравномерности последующей осадки оснований и земляных сооружений. При уплотнении грунтов увеличивается их прочность, уменьшается сжимаемость и фильтрационная способность.

Качество уплотнения грунта обусловливается прежде всего его гранулометрическим составом, исходной влажностью, видом и техническими характеристиками грунтоуплотняющих машин, правильной организацией их работы. Как уже отмечалось, наилучшие результаты уплотнения достигаются при оптимальной влажности грунта (зависит от его гранулометрического состава).

 




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.