Mechanika gruntów: Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja nieprzejrzana] | [wersja przejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
Disambig using AWB |
red., +kat., przeniesienie fragm. do szczegółówych art. |
||
Linia 1:
{{linki}}
'''Mechanika gruntu''' jest dyscypliną, która stosuje zasady [[mechanika|mechaniki]] inżynieryjnej np. [[kinematyka|kinematyki]], [[dynamika|dynamiki]], [[mechanika płynów|mechaniki cieczy]] i mechaniki materiałów na potrzeby przewidywania mechanicznych zachowań
Klasyczna mechanika
Grunt jest traktowany jako mechanicznie [[homogenizacja|homogeniczna]] mieszanka trzech [[Faza termodynamiczna|faz]]: # # [[ciecz|ciekłej]] # Oddziaływania pomiędzy poszczególnymi fazami są tu bardziej złożone niż w przypadku jednorodnych materiałów. Wyniki obliczeń własności tych materiałów służą projektowaniu posadowień, nasypów, wykopów i innym projektom inżynieryjnym. Niektóre z podstawowych teorii mechaniki gruntu to klasyfikacja gruntów, [[wytrzymałość na ścinanie]], [[Konsolidacja (mechanika gruntów)|konsolidacja]] gruntu, [[naprężenie efektywne|naprężenia efektywne]] i [[naprężenie całkowite|całkowite]], [[nośność gruntu]], [[stateczność zboczy]] i [[Przepuszczalność hydrauliczna|wodoprzepuszczalność]].
== Podstawowe zagadnienia mechaniki gruntów ==
Podstawowe znaczenie mają:
{{main|naprężenie pierwotne}}
{{main|naprężenie efektywne}}
{{main|naprężenie całkowite}}
{{main|naprężenie wtórne}}
==== Naprężenia poziome ====
Teoria poziomych naprężeń w ziemi jest stosowana dla ustalania składnika naprężeń w gruncie prostopadłego do kierunku [[grawitacja|grawitacji]]. Jest to naprężenie oddziaływające na ścianki oporowe. Współczynnik naporu poziomego do pionowego k jest określony dla niespoistych gruntów jako stosunek poziomego naprężenia do naprężenia pionowego. Istnieją trzy współczynniki: spoczynkowy, aktywny i pasywny. Naprężenie w stanie spoczynku jest poziomym naprężeniem zanim struktura gruntu zostanie naruszona. Stan naprężenia aktywnego jest osiągany, gdy ściana wskutek działania poziomego naprężenia zostanie odsunięta od gruntu i zniszczenia ścinającego powstającego wskutek zmniejszenia poziomego naprężenia. Stan pasywny jest osiągany, gdy ściana jest wepchnięta wystarczająco głęboko w grunt tak, że wskutek zwiększenia naprężenia poziomego następuje zniszczenie ścinające. Istnieje wiele empirycznych i analitycznych teorii służących określaniu poziomego naprężenia.▼
=== Nośność gruntu ===▼
Nośność gruntu jest średnim naprężeniem przyłożonym na granicy pomiędzy fundamentem a gruntem, który powoduje zniszczenie ścinające. Dopuszczalne naprężenie graniczne to naprężenie graniczne podzielone przez współczynnik bezpieczeństwa F. Na terenie charakteryzującym się gruntem o znacznej ściśliwości (np. torfy) pod obciążonymi fundamentami mogą pojawić się znaczne osiadania bez zniszczenia ścinającego. W takich przypadkach dla ustalenia maksymalnej nośności bierze się pod uwagę maksymalne dopuszczalne osiadanie.▼
=== Wytrzymałość na ścinanie ===
Linia 38 ⟶ 51:
=== Badania laboratoryjne ===
Badania laboratoryjne na przykład badanie ścinania prostego, ścinania trójosiowego stosując różne warunki drenowania (drenowane i niedrenowane), wielkości obciążenia, rozpiętość ciśnienia komory, następstwa obciążeń są stosowane dla określenia wartości wytrzymałości na ścinanie: [[wytrzymałość na ściskanie]], [[wytrzymałość na ścinanie]], maksymalna wytrzymałość, minimalna wytrzymałość itp.
=== Ściśliwość gruntu ===
Ściśliwość jest procesem, w którym następuje zmniejszenie objętości. Następuje ono, gdy nacisk jest przyłożony do gruntu, który powoduje zwiększenie upakowania cząsteczek gruntu. Gdy następuje to, gdy grunt jest nasiąknięty, woda zostanie z niego wyciśnięta. Wielkość ściśliwości może być przewidziana na podstawie różnych metod. Klasyczna metoda zapoczątkowana przez Karla Terzaghiego wiąże się z badaniami edometrycznymi i określeniem współczynnika ściśliwości. Gdy naprężenie jest zdejmowane z obciążonego gruntu, nastąpi rozprężenie gruntu i objętość gruntu zwiększy się o pewną część utraconej wcześniej wielkości. Jeżeli naprężenie jest ponownie przyłożone grunt zostanie ponownie ściśnięty, co może być określone za pomocą wskaźnika wtórej ściśliwości. Grunt, z którego zostało usunięte wcześniej przyłożone obciążenie jest nazywany przekonsolidowanym. Ma to miejsce w przypadku (plejstoceńskich) glin lodowcowych. Grunt, który nie został wcześniej poddany obciążeniom nazywany jest normalnie skonsolidowanym i przykładem mogą być współczesne osady rzeczne.
▲=== Naprężenia poziome ===
▲Teoria poziomych naprężeń w ziemi jest stosowana dla ustalania składnika naprężeń w gruncie prostopadłego do kierunku [[grawitacja|grawitacji]]. Jest to naprężenie oddziaływające na ścianki oporowe. Współczynnik naporu poziomego do pionowego k jest określony dla niespoistych gruntów jako stosunek poziomego naprężenia do naprężenia pionowego. Istnieją trzy współczynniki: spoczynkowy, aktywny i pasywny. Naprężenie w stanie spoczynku jest poziomym naprężeniem zanim struktura gruntu zostanie naruszona. Stan naprężenia aktywnego jest osiągany, gdy ściana wskutek działania poziomego naprężenia zostanie odsunięta od gruntu i zniszczenia ścinającego powstającego wskutek zmniejszenia poziomego naprężenia. Stan pasywny jest osiągany, gdy ściana jest wepchnięta wystarczająco głęboko w grunt tak, że wskutek zwiększenia naprężenia poziomego następuje zniszczenie ścinające. Istnieje wiele empirycznych i analitycznych teorii służących określaniu poziomego naprężenia.
▲=== Nośność ===
▲Nośność gruntu jest średnim naprężeniem przyłożonym na granicy pomiędzy fundamentem a gruntem, który powoduje zniszczenie ścinające. Dopuszczalne naprężenie graniczne to naprężenie graniczne podzielone przez współczynnik bezpieczeństwa F. Na terenie charakteryzującym się gruntem o znacznej ściśliwości (np. torfy) pod obciążonymi fundamentami mogą pojawić się znaczne osiadania bez zniszczenia ścinającego. W takich przypadkach dla ustalenia maksymalnej nośności bierze się pod uwagę maksymalne dopuszczalne osiadanie.
=== Stateczność zboczy ===
Dział stateczności [[zbocze|zboczy]] obejmuje analizę statycznej i dynamicznej stateczności zboczy [[zapora ziemna|zapór ziemnych]], [[nasyp (budowla)|nasypów]], [[wykop]]ów i naturalnych zboczy. W zboczach [[skarpa|skarp]] często mogą się rozwinąć strefy osłabień o cylindrycznym kształcie. Prawdopodobieństwo takich zdarzeń może być ocenione na podstawie dwuwymiarowej analizy zbocza. Podstawową trudnością przy takiej analizie jest dla danej sytuacji lokalizacja najbardziej prawdopodobnych płaszczyzn przemieszczeń. Wiele [[osuwisko|osuwisk]] jest jedynie analizowana już po fakcie utraty równowagi.
# [[Zenon Wiłun|Wiłun
# Das, Braja, ''Advanced Soil Mechanics'' ISBN 1-56032-562-3
# Terzaghi, K., ''Theoretical Soil Mechanics'', (1943), John Wiley and Sons, New York
Linia 59 ⟶ 66:
# Powrie, W., ''Soil Mechanics'', (1997), ISBN 0-415-31156-X
[[Kategoria:Geologia inżynierska]]
[[Kategoria:Geotechnika]]
| |||