Mecanica solului

Cerințele standardului de stat de învățământ în disciplina "Mecanica solului"

1. Disciplina "Mecanica solului" este inclusă în ciclul disciplinelor orientate profesional. 54 ore de studiu sunt alocate pentru studierea acestuia. Forma controlului final este examenul.







Disciplina abstractă "Mecanica solului": Proprietățile fizice și mecanice ale solurilor; compresibilitatea solurilor; rezistența la pământ la forfecare, frecare

și ambreiaj; proprietățile de filtrare ale solurilor; distribuirea stresului în masivele solului; faza stării de stres-tulpină a solurilor, teoria limitării echilibrului masivelor de sol, stabilitatea versanților; deformarea solurilor, sedimente de fundații și fundații; modele computaționale de baze ale solului, teoria consolidării filtrării, modele reologice ale solurilor.

Discipline anterioare: matematica superioara, fizica, rezistenta materialelor, mecanica constructiilor, stiinta materialelor de constructii, geologie inginerie, studii de inginerie.

2. Cerințele curriculum-ului pentru nivelul educațional și profesional "licență" 6.092100 (conform listei-97).

3. Forma de formare este cu normă întreagă.

4. Forma de organizare a procesului educațional: prelegeri - 18 ore; lecții practice - 18 ore; munca independenta - 18 ore; clase de laborator - 18 ore; formă de control - examinare.

5. Volumul total al sesiunilor de formare la rata: 18 + 18 + 18 = 54 ore.

6. Volumul muncii independente a studenților: 18 ore.

Mecanica solului. Note de curs. P. 5

Un rezumat al prelegerilor privind disciplina "Mecanica solului"

Planul tematic pentru clasele de cursuri

Cursul de cursuri este conceput pentru 18 ore academice.

Curs 1. Introducere în curs. O scurtă prezentare istorică. Proprietăți de construcție a solurilor. Regularități de bază ale mecanicii solului. Legea de condensare a lui Karl Tertsagi (2 ore).

Cursul 2. Fazele stării de stres-tulpină a solului. Principiul deformabilității liniare. Legea puterii lui Coulomb este Mora. Legea de filtrare laminară Darcy (2 ore).

Curs 3. Distribuția stresurilor în masivul solului din acțiunea sarcinilor externe. Sarcina lui J. Boussinesq și a aplicațiilor sale (2 ore).

Curs 4. Problema lui Flaman. Regularitățile distribuției presiunilor. Isobari, rupturi, schimburi. Contact stresat. Acționează de la propria greutate a terenului (2 ore).

Cursul 5. Teoria stării finale a stării solului. Problema lui Puzyrevski. Presiuni critice inițiale și ultime. Plicuri ale zonelor de echilibru marginal. Presiunea asupra pereților de reținere. Stabilitatea pereților de reținere (2 ore).

Curs 6. Stabilitatea pârtiilor de sol (2 ore).

Cursul 7. Modele de fundamentare a solului. Metode de calcul al sedimentului (2 ore).

Curs 8. Modele nestatornice de fundamentare a solului. Filtrarea și consolidarea solului. Modele neliniare de bază a solului (4 ore).

Mecanica solului. Curs 1. Стр. 6

Curs 1. Introducere în curs. O scurtă prezentare istorică. Proprietăți de construcție a solurilor. Regularități de bază ale mecanicii solului. Legea de condensare a lui Karl Terzagi.

Mecanica solului studiază problemele de rezistență și stabilitate ale masivelor solului și determină condițiile pentru utilizarea lor ca bază a obiectelor de construcție. Acest curs este o continuare continuă a cursurilor "Geologie inginerie" și "Studii de inginerie în construcții". Scopul principal al cursului este de a prezenta fundamentele teoriei ingineriei de calcul a bazelor pentru stările limitative ale grupurilor I și II în integrarea cu normele de proiectare a construcțiilor. Principalele sarcini rezolvate pe parcursul studierii cursului sunt: ​​stabilirea regularităților de bază ale mecanicii solului și generalizarea acestora sub formă de legi; studiul distribuției stresului în masivul solului sub acțiunea diferiților factori de încărcare; investigarea rezistenței fundațiilor și a maselor de sol folosind teoria limitării echilibrului; metode de studiu pentru calcularea fundațiilor sedimentelor de fundație, inclusiv în condițiile consolidării incomplete a solurilor care compun baza.

2. O scurtă analiză istorică

Mecanica solului






Mecanica solului. Curs 1. Стр. 7

mecanica solurilor a fost recepționată în lucrările oamenilor de știință ai școlii ruse: Puzyrevski

(1923), Gersevanov (1931), Florin (1936), Sokolovski (1942), Egorov (1948),

Berezantsev (1948). A fost pregătit primul curs de prelegeri cu privire la mecanica solului

URSS profesor Tsytovich (1934). Realizările oamenilor de știință ucraineni în domeniul mecanicii solului se reflectă în lucrările lui Shvets VB. M.G. Goldstein. Klepikova S.N. și altele.

3. Solului ca obiect al cercetării și a proprietăților sale

În conformitate cu clasificarea construcțiilor, solurile sunt împărțite în stânci, granulați grosiere, nisipoase și argiloase. Solurile stancoase sunt studiate în detaliu în legătură cu construcția lucrărilor miniere subterane în cursul "Mecanica rocilor". În mecanica solului, ultimele trei tipuri de soluri fac obiectul cercetării. În acest caz, solurile clasticoase și nisipoase sunt combinate într-un grup de soluri desprinse sau slăbite, iar solurile argiloase sunt considerate ca fiind conectate.

Din punctul de vedere al mecanicii generale

proprietăți. Spațiul dintre particulele minerale, umplut cu apă, gaz sau abur, se numește pori. Presiunea din pori se numește presiunea porilor. Se poate referi doar la apă dacă toți porii sunt umpluți cu apă, exclusiv la gaz în absența apei în pori sau la interfața dintre fazele "apă-gaz (abur)". De asemenea, gazul și aburul

Mecanica solului. Curs 1. Стр. 8

conținute în bule sau într-o formă dizolvată (gaz) în apă. Sistemul de particule minerale care alcătuiesc solul este numit scheletul său. Între particulele minerale ale solului pot exista cimentări sau legături coloidale, a căror rezistență determină gradul de coeziune a solului. Natura acestor legături, denumită structural, ca orice legătură într-un solid, este electrică. Proprietățile microscopice ale solului, inclusiv interacțiunile componenților constituenți la nivel molecular, sunt studiate în cursul "Apă subterană". Dacă tensiunea în sol nu depășesc rezistența scheletului legăturilor dintre particulele minerale (aceasta se numește rezistență structurală), scheletul deformează elastic. Stresurile în schelet nu coincid în general cu presiunea porilor. Rezistența solului la încărcare este determinată de suma eforturilor din schelet și de presiunea porilor.

În funcție de temperatură și presiune, componentele care alcătuiesc solul pot suferi procese de tranziție de fază. De exemplu, la temperaturi scăzute, apa subterană poate trece parțial în gheață (fază solidă). Atunci când se extrage un eșantion de sol dintr-o adâncime mare, expansiunea sa elastică apare datorită scăderii solicitărilor pe suprafața volumului alocat la zero. Extinderea solului poate duce la o presiune negativă (comparativ cu atmosferic) a porilor. Ca urmare, pot apărea procesele de evacuare a gazului din apa porilor și conversia unei părți a apei poroase în abur (vaporizare). Dimpotrivă, cu creșterea presiunii porilor, se poate observa dizolvarea gazului și condensarea vaporilor. Aceste procese depind semnificativ de temperatură și sunt luate în considerare la calcularea structurilor hidraulice.

Solul este un sistem termodinamic deschis cu privire la procesele de transfer de masă (particule de apă sau minerale). Fenomenul transferului de masă sub formă de mișcare a apei poroase este luat în considerare în teoria consolidării filtrării solurilor (extrudarea apei din pori cu scăderea volumului sub acțiunea unei sarcini). Fenomenul transferului de masă sub formă de mișcare a particulelor de sol mineral este luat în considerare la studierea proceselor de sufocare în soluri (spălarea componentelor scheletului din sol sub influența fluxului de filtrare). Particulele minerale ale solurilor specifice, precum și conexiunile dintre acestea, pot consta din săruri solubile. În acest caz, migrarea apei din pori poate duce la aplatizarea chimică (dizolvarea și transportul substanței într-o formă dizolvată). Prezență în por

Mecanica solului

Mecanica solului. Curs 1. Стр. 9

soluțiile de apă cu săruri, acizi și alcalii îl fac agresiv față de fundații.

Caracteristicile comportamentului solului menționate aici cu presiuni și temperaturi variabile sunt studiate în secțiuni speciale ale mecanicii solului. Mecanica clasică a solului se bazează pe o serie de ipoteze:

a) solul este deformat ca un corp elastic cvasi-omogen dacă presiunile din scheletul solului nu depășesc rezistența sa structurală;

b) apa porilor este incompresibilă; c) prezența gazului și a vaporilor în pori nu are un efect semnificativ asupra

procesul de deformare a solului; d) compresibilitatea particulelor de sol mineral este neglijabilă;

e) deformabilitatea solului sub sarcină este cauzată, în principal, prin reambalarea scheletului după defalcarea legăturilor structurale care conduc la o modificare a volumului porilor.

4. Caracteristicile principale ale solului, determinarea proprietăților acestuia

Această secțiune cuprinde generalizări teoretice ale informațiilor despre proprietățile solurilor enumerate în cursul "Sondaje de inginerie în construcții". Există caracteristici fizice, de rezistență și deformare a solului. Caracteristicile fizice sunt împărțite în elemente de bază, derivate și clasificate. Principalele caracteristici sunt cele determinate din experiență. Se calculează caracteristicile fizice rămase. Introducem următoarea notație pentru cantitățile fizice: prezentată în Fig. 1.2; ρ w. γ w este densitatea și greutatea specifică a apei; g - accelerarea gravitației.

Fig. 1.2. Modelul solului: V este volumul probei solului; V s -

volumul particulelor de sol mineral în volumul V; V n este volumul porilor din volumul V; V w este volumul de apă din pori;

G este masa probei solului; G s - masa particulelor de sol (schelet); G w -

G este masa de apă conținută în pori; G w, p - aceeași în starea dată a solului la limita plasticității

(Rolling); G w, L - aceeași în starea dată a solului la punctul de randament.

Datele privind proprietățile solului pentru claritate sunt prezentate în formă tabelară.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: