Деформация грунтов и осадка фундаментов
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
весьма водопроницаем, имеет жесткий скелет и высокую несущую способность. Грунт только из гравелистых частиц также обладает большой водопроницаемостью, сравнительно жестким скелетом и достаточно высокой несущей способностью. В некоторых случаях при динамических воздействиях он может уплотняться. Оба эти грунта не обладают связностью (сыпучи); капиллярное поднятие в них отсутствует.
Песчаные частицы слагают различные по крупности пески, которые обладают водопроницаемостью, не пластичны, имеют сравнительно жесткий, мало сжимаемый при действии статической нагрузки скелет.
По гранулометрическому составу различают песок:
гравелистый (частиц крупнее 2 мм более 25 % по массе);
крупный (частиц крупнее 0.5 мм более 50 %);
средней крупности (частиц крупнее 0,25 мм более 50 %);
мелкий (частиц крупнее 0,1 мм 75 % и более);
пылеватый (частиц крупнее 0,1 мм менее 75 %).
В зависимости от плотности сложения пески способны существенно уплотняться при динамических воздействиях. Они характеризуются небольшой высотой капиллярного поднятия (до 0,5 м) и в сухом состоянии являются сыпучими телами.
Грунт, состоящий только из глинистых частиц, практически водонепроницаем, во влажном состоянии характеризуется высокой пластичностью, может обладать большой сжимаемостью при действии статической нагрузки, при динамических воздействиях не уплотняется, но может снижать прочность. После прекращения динамических воздействий прочность грунта постепенно частично или полностью восстанавливается, т. е. он обладает специфическими тиксотропными свойствами. Такой грунт при изменении содержания в нем воды меняет объем, набухает при увлажнении и получает усадку при высыхании. Все эти свойства, характерные для глины, особенно ярко проявляются, когда она содержит некоторое количество, весьма мелких коллоидных частиц и состоит из минерала монтмориллонита.
Пылеватые частицы составляют пылеватый грунт, который имеет все недостатки песка и глины. Пылеватый грунт слабо водопроницаем, плохо отдает воду и обладает свойствами плывунности - перемещается вместе с водой даже при малой скорости ее движения. Капиллярное поднятие в нем развивается быстро и достигает обычно 2...3,5 м.
В природных условиях образования в состав одного грунта обычно входят частицы различных категорий.
Процентное отношение выделенных в данном объеме грунта фракций к его общей массе называется гранулометрическим составом. Грансостав исследуют в основном двумя методами.
Содержание крупных фракций определяют ситовым методом, т.е. путем просеивания грунта через стандартные сита, имеющие отверстия определенных размеров. Взвешивая раздельно остатки грунта на ситах, получают массу каждой фракции, которые выражают в процентах к общей массе всех фракций.
Содержание мелких фракций, которые невозможно просеять, исследуется ареометрическим методом, который основан на изменении плотности водной суспензии по мере выпадения из нее минеральных частиц.
В результате анализа - ситового и ареометрического - определяется количественное содержание в грунте всех фракций, выраженное в процентах по отношению к общей исследуемой массе. Результаты представляют либо в виде стандартной таблицы, либо графически в виде кривой гранулометрического состава грунта.
Данные гранулометрического состава используют для определения разновидностей несвязных грунтов - крупнообломочных и песчаных.
Для связных глинистых грунтов - супесей, суглинков и глин - характерен свой гранулометрический состав, в частности, определенное содержание частиц глинистой фракции. Однако согласно действующим стандартам разновидности глинистых грунтов устанавливаются в первую очередь по числу пластичности, а данные таблицы носят вспомогательный характер.
По кривой грансостава можно также оценить однородность грунта. Чем круче кривая, тем однороднее грунт. Количественно это оценивается коэффициентом неоднородности (степенью неоднородности).
Минералогический состав также играет определенную роль, оказывая влияние на физико-механические свойства грунтов.
Крупные фракции, образовавшиеся в основном в результате физического выветривания (т.е. без изменения химического состава) из различных генетических типов скальных пород, по общим физическим и механическим свойствам мало отличаются друг от друга.
В то же время на мелкие частицы существенно влияет их минералогический состав. Так, присутствие в глинистых грунтах минерала монтмориллонит обеспечивает свойство набухания, т.е. увеличения грунта при замачивании. Это вызвано тем, что кристаллическая решетка монтмориллонита имеет подвижную молекулярную структуру, куда проникают молекулы воды, обуславливая тем самым указанное свойство. В результате строительные конструкции подвергаются дополнительному давлению до 0,5 МПа, а при высыхании такие грунты дают усадку.
Кристаллическая решетка другого глинистого минерала - каолинита - имеет неподвижную молекулярную структуру, и грунты с большим содержанием каолинита практически не набухают.
Форма твердых частиц грунтов очень разнообразна: шарообразная, пластинчатая, листообразная и тонкоигольчатая. Крупные фракции (диаметром более 0,05 мм) имеют округлую или остроугольную форму, а мелкие и мельчайшие частицы глинистых грунтов - пластинчатую или игольчатую.
.Механические свойства грунтов. Стабилометрический метод исследования деформируемости и прочности грунтов. Типы стабилометров