Определение взвешивания частиц грунта

W46jkI1vbE.jpg

Отдельные частицы грунтового скелета, расположенные в случайном и хаотическом порядке, играют такую же роль в статике дисперсной среды, которой наделяются молекулы в молекулярной физике; в соответствии с этим, рассматривая сечение дисперсного тела для определения взвешивания, надлежит его трактовать не как математическую плоскость, а как слой конечной толщины, по одну сторону которого расположена взвешенная часть, а по другую — взвешивающая часть среды.Покажем для примера, как теоретически решаются подобные вопросы. Пусть речь идет о взвешивании тела, расположенного выше горизонта ab. Предположим, что грунт состоит из частиц размером 0,01 мм и содержит пустот п = 50%, а следовательно, 60% площади его не будет взвешено непосредственно омывающей ее водой: но любая точка, не взвешенная в пределах первого ряда частиц, может быть взвешена в пределах второго, третьего и т. д. рядов. Очевидно, что полное взвешивание не может осуществиться, если из какой-либо невзвешенной точки можно было бы провести вертикаль, которая нигде не встретит в нижних рядах взвешивающей воды. Но какова вероятность этого события? Вероятность того, что в пределах первого ряда частиц любая проведенная вертикаль, встретив невзвешенную часть, равна — 1, такая же вероятность будет и для второго ряда.

Подробнее «Определение взвешивания частиц грунта»

Структура грунтов

Gxmku3Slaa.jpg

Механические свойства грунтов определяются не только величиной частиц, порочностью, влажностью и прочими вышеприведенными характеристиками, но также в сильнейшей степени и структурой грунтов. Обычные лабораторные испытания механических свойств грунтов, особенно в прежнее время, основывались на раздроблении грунтовых образцов на мелкие части в порошок или кашицу. Манипулируя с ними, определяли все его характеристики. Такое испытание пригодно, скорее, для выявления свойств материала, из которого образован грунт, и особенно в тех случаях, когда речь идет о свойствах искусственных насыпей, плотин и тому подобных сооружений, где грунт употребляется как строительный материал, а не как естественное основание.

Подробнее «Структура грунтов»

Движение воды в грунте

B4Z6s9ocNk.jpg

При движении воды через слой сверху вниз, мы имеем обратное распределение увлажнения грунта, т. е. нижние слои должны быть менее влажными, нежели верхние. Так как установившееся движение является стационарной фазой и результатом предшествующего ему неустановившегося движения, то мы можем установить следующее положение, имеющее значение для объяснения многих явлений, наблюдаемых в грунтах.При движении воды сквозь толщу грунта влажность грунта распределяется неравномерно в массе: получая наибольшую величину со стороны наибольшего напора, она уменьшается по направлению движения воды, и со стороны наименьшего напора получается наименьшая влажность в грунте.

Подробнее «Движение воды в грунте»

Появление механики грунтов

xrIqEMO96X.jpg

Механика грунтов появилась весьма недавно — всего 20 — 30 лет, и не все ясно себе представляют объем и содержание этой дисциплины. Многие смешивают ее с инженерной геологией, упуская из виду, что последняя является отраслью геологии и развиваться может только геологами. Методы геологии совершенно отличны от методов механики; эксперимент в той совершенно отсутствует и наблюдению в ней принадлежит главнейшая руководящая исследовательская роль.

Подробнее «Появление механики грунтов»

Закон Дарси

rzO1zs4Cji.jpg

Для крупнозернистых грунтов закон Дарси не имеет места, так как при существовании разности напоров не может быть медленного (ламинарного) движения, и такие грунты называются в практике дренажем. Опытами доказано, что закон Дарси применим также к глинам в пластичном состоянии, т. е. ко всем грунтовым массам, а отсюда следует, что пластичные глины водопроницаемы.Таким образом, водопроницаемость глин примерно в миллион раз меньше водо­проницаемости песков. Ввиду этого коэфициент фильтрации для глины удобнее выражать не в секундах, а в годах. Выраженный в этих единицах коэфициент фильтрации для глин будет величиной порядка от 1 до 10 см/год.

Подробнее «Закон Дарси»

Производство водоотлива

SqIcMTere6.jpg

Обширный материал по вопросу понижения грунтовых вод и то, как это влияет на грунт могла бы дать постройка московского метрополитена. На сайте метростроевцев представлен график осадки гостиницы по наблюдениям, произведенным научными сотрудниками БИОС. Основанное на юрской глине с нагрузкой на подошву фундамента, здание гостиницы давало нормальную осадку, постепенно затухающую вплоть до июля 2001 года. Около Гостиницы Управление метрополитена начало производить водоотлив с понижением уровня вод на 21м ниже подошвы фундамента с целью постройки шахты метро.

Подробнее «Производство водоотлива»

Принцип несжимаемости грунтовой массы

KcGTKLtAjY.jpg

Предположим, что мы  металлический цилиндр с жесткими стенками уложим плотно на дно слой грунта, пропитанного водой (грунтовую массу), причем как самый цилиндр, так и слой грунта будут находиться под водой с поверхностью уровня А А. Коэффициент породности грунта будет вместе с тем и коэффициентом влажности. Будем подвергать осматриваемый грунт вертикальному давлению, приложенному к верхней поверхности так, чтобы грунтовая вода, заключенная в грунте, нигде не имела выхода. Этого можно, например, достигнуть тем, что давление на грунт мы будем передавать при помощи поршня, плотно притертого к стенкам цилиндра. В таком случае при возрастании вертикального давления р, передаваемого на поверхность грунтовой массы, последняя не сможет сжиматься и поршень останется в прежнем положении.

Подробнее «Принцип несжимаемости грунтовой массы»

Разбухание грунтов

v7J4coR7MD.jpg

Если высохшие и отвердевшие куски грунта попадают в воду, то начинается процесс их разбухания. Грунт напитывается водой, влажность его увеличивается, он разбухает и связность его постепенно уменьшается. Основная причина этого явления заключается в устранении капиллярного давления, которое происходит вследствие исчезновения менисков при покрытой водой поверхности грунта.Рассмотрим этот процесс подробнее. Предположим, что кусок отвердевшего грунта подвержен внутри капиллярному давлению. Следовательно, грунтовая вода в нем находится под напором с поверхностью уровня на расстоянии. Если мы вообразим, что наш кусок грунта находится на дне сосуда и мы этот сосуд быстро наполним водой на высоту метра, то согласно всему вышеизложенному должны произойти нижеследующие явления в первый момент после наполнения сосуда водой.

Подробнее «Разбухание грунтов»

Сжатие и набухание грунтов. Предел текучести

fM4GQ48PXl.jpg

Если промежутки между частицами грунтового сколота наполнены водой, при-мем расстояние между поверхностями грунтового скелета более удвоенного радиуса действия молекулярных сил, то связность грунта, но может иметь места, и грунт в таком состоянии обладает текучестью, представляя собой жидкую массу, неспособную сохранять какую-либо определенную форму.Но мере уменьшения количества свободной грунтовой воды (например путем испарения) частицы грунтового скелета сближаются и при уменьшении расстояния между поверхностями соседних частиц до предела, равного удвоенному радиусу действия молекулярных сил, грунт вступает в такую фазу, при которой начинает обнаруживаться связность.

Подробнее «Сжатие и набухание грунтов. Предел текучести»