Понятие о прочности грунта

Когда говорят о нарушении прочности какой-либо строительной конструкции, то подразумевают появление в ней трещин и вслед за этим распад конструкции на отдельные не связанные друг с другом обломки. Однако дисперсный грунт с самого начала представляет собой скопление обломков горных пород, образовавшихся в результате их разрушения, поэтому понятие о прочности грунта должно отличаться от общепринятой трактовки этого термина. Простейшее предположения, принимавшиеся в классической механике грунтов, заключалось в том, что скопление обломков горной породы или минеральных частиц грунта сохраняет прочность, пока не наступает безостановочный сдвиг одной части грунта относительно другой под действием приложенных сил, которые должны преодолеть контактное взаимодействие частиц. Таким образом, прочность грунта должна количественно характеризоваться сопротивлением сдвигу, представляющим собой среднюю сумму контактных сопротивлений, отнесённую к единице площади того сечения, по которому происходит сдвиг.

Грунты в основаниях сооружений испытывают воздействие не только нормальных, но и касательных напряжений. Когда касательные напряжения по какой-либо поверхности в грунте достигают его предельного сопротивления, происходит сдвиг одной части массива грунта по другой.

Внутренним сопротивлением сдвигу несвязанных твёрдых минеральных частиц будет лишь трение, возникающее в точках контакта частиц.

Сопротивление сдвигу связных грунтов будет складываться из сопротивления их трению и сцепления. Под силами сцепления подразумевают сопротивление структурных связей всякому перемещению связываемых ими частиц, независимо от внешнего давления.

Показатели сопротивления сдвигу – это основные прочностные показатели сопротивления тел внешним силам; для грунтов их важнейшая особенность в том, что они переменны, зависят от давления и условий в точках контакта частиц, сопротивляющихся сдвижению.

Правильный выбор показателей сопротивления сдвигу грунтов имеет первостепенное значение для практики, так как обуславливает точность инженерных расчётов по определению предельной нагрузки на грунт, устойчивости массивов грунта и давления грунтов на ограждения.

Опытное определение сопротивления сдвигу может производиться различными методами:

- по результатам прямого плоскостного среза;

- по результатам простого одноосного сжатия;

- по результатам трёхосного сжатия;

- вдавливанием штампа с шаровой или конусообразной поверхностью;

- по результатам среза грунта крыльчаткой по цилиндрической поверхности и др.