экспериментально-теоретические предпосылки механики грунтов

Постановка задач в механике грунтов

Особенности грунтов оснований как объекта строительства

Из предыдущих глав курса следует, что в отличие от всех остальных материалов, с которыми приходиться иметь дело строителю, грун­ты представляют собой тела естественного, реже искусственного происхождения со сложной историей образования и последующего изменения.

Основной их отличительной особенностью является не­сплошность (раздробленность, дискретность) строения, а во многих случаях, например, пылевато-глинистые грунты, очень мелкая раз­дробленность (дисперсность) вплоть до коллоидных размеров ча­стиц. Многокомпонентный состав грунтов, их пористость, водонасыщенность, структурные связи между частицами, сложное взаимо­действие различных компонент друг с другом приводят к особым свойствам этих материалов, существенно отличающимся от свойств конструкционных материалов.

Массивы грунтов, являющиеся основанием сооружений, форми­руются в различных геолого-географических условиях, постоянно испытывают воздействие природных и техногенных процессов. Это порождает огромное многообразие их строения и состояния. В от­личие от конструкционных материалов, состав которых подбирает­ся технологами так, чтобы обеспечить необходимые свойства, грун­ты каждой строительной площадки обладают своими свойствами, что требует каждый раз их самостоятельного изучения.

Протекающие в них процессы видоизменяют состояние и свойст­ва грунтов. Они могут быть крайне медленными, так что к началу строительства массив грунтов может рассматриваться как находя­щийся в равновесном состоянии. В других случаях (например, при строительстве на территориях, самоуплотнение которых продолжа­ется) процессы, возникающие в результате строительства сооруже­ний, будут накладываться на процессы, протекающие собственно в массиве грунтов.

В результате строительства сооружения начальное состояние основания нарушается и в грунтах возникают новые процессы. Грунты (скальные, крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинис­тые) в разном состоянии по трещиноватости, плотности, влажности неодинаково реагируют на одни и те же нагрузки, и протекающие в них процессы будут приводить к различным результатам. Они могут вызывать смещения отдельных частиц, приводящие к их более плотной или более рыхлой упаковке (уплотнение и разуплот­нение грунта), к возникновению в поровой воде разности напоров и ее движению (фильтрация воды в грунте), к большим взаимным перемещениям одной части основания относительно другой (раз­рушение грунтов основания).