Введение

Все возводимые надземные сооружения передают нагрузки, включая и собственный вес, на основания, состоящие из грунтов. В большинстве случаев грунты представляют собой дисперсные тела, которые существенно отличаются от конструктивных строительных материалов, являющихся, в основном, упругими телами. Поэтому расчет грунтовых оснований невозможен методами классической строительной механики. Для этого требуется знание механики грунтов, которая изучает деформации, прочность и устойчивость дисперсных тел. Важность роли механики грунтов в деятельности инженеров строительных специальностей объясняется уже тем, что более 70% всех аварий зданий и инженерных сооружений происходят из-за ошибок, допущенных при оценке физико-механических свойств грунтов, проектировании, возведении и эксплуатации оснований и фундаментов.

Механика грунтов является одной из основных инженерных дисциплин для студентов всех строительных специальностей. Она тесно связана с другими инженерными дисциплинами. Для освоения курса механики грунтов необходимо знание математики, физики, инженерной геологии, сопротивления материалов, строительной механики, теории упругости.

Настоящее учебное пособие составлено в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по специальности 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений» (Приказ Минобрнауки России от 11.08.2016 № 1030).

Предназначено для студентов всех форм обучения. Объем изложенного в пособии материала соответствует учебному плану ВГТУ для соответствующих специальностей, предусматривающему трудоемкость изучения дисциплины «Механика грунтов» в объеме 180 часов (5 зачетных единиц). В пособии нашли отражение вопросы, рассматриваемые на лекциях, практических занятиях и при курсовом проектирования, а также для самостоятельной работы. Студенты специальности 08.03.01 «Строительство», обучающиеся по программе бакалавриата, также найдут в данном пособии материал для подготовки по дисциплине «Механика грунтов».

При написании пособия использованы материалы лекций авторов, а также другие источники [1...11].

Основные положения Предмет механики грунтов. Вопросы курса механики грунтов

Механика грунтов – часть общей механики горных пород, включающей: механику массивных пород (сплошных сред), механику грунтов (рыхлых горных пород) и механику органических масс.

Механика грунтов в то же время является одним из важных разделов геомеханики, в основу которого положены как законы теоретической механики (механики твердых абсолютно несжимаемых тел), так и закономерности строительной механики деформируемых тел (теория упругости, пластичности, ползучести). Кроме этих закономерностей механика грунтов рассматривает зависимости, вытекающие из особенностей работы грунтов под нагрузкой: сжимаемость, водопроницаемость, контактную сопротивляемость сдвигу и структурно-фазовую деформируемость грунтов.

Данный курс «Механики грунтов» рассматривает следующие вопросы:

1. Физические свойства грунтов.

2. Основные законы и закономерности механики грунтов. Механические свойства грунтов.

3. Напряженное состояние грунтовых массивов.

4. Методы расчета деформаций грунтов и осадок сооружений.

5. Предельные состояния грунтов.

6. Устойчивость откосов.

7. Давление грунтов на ограждения.

Все эти вопросы неразрывно связаны между собой и образуют четкую структуру, позволяющую в итоге решать конкретные задачи проектирования оснований и фундаментов. Связь основных разделов курса «Механики грунтов» между собой и их использование для решения практических задач проектирования и расчета грунтовых сооружений, оснований и фундаментов отражена на блок-схеме (рис. 1), предложенной профессором ВГАСУ В.М. Алексеевым.