Л.Н.Шутенко, Ю.Т.Лупан, П.Л.Клемяционок, А.Г.Рудь, Г.Г.Стрижельчик,
А.В.Жиров. – Уч. пособие. – Харьков: ХНАГХ, 2004. – 674 с.
В учебном пособии рассмотрены основные понятия инженерной геологии,
физико-механические свойства грунтов, геодинамические процессы и их
влияние на сооружения, главные законы механики грунтов,
распределение напряжений и деформаций в основаниях сооружений.
Изложены принципы проектирования фундаментов, устройство
фундаментов в особо сложных условиях, а также при различных формах
загружения, показаны приемы упрочнения слабых грунтовых оснований,
особенности возведения и реконструкции фундаментов.
Предназначено для студентов строительных специальностей, аспирантов и может быть полезеным для проектировщиков, а также специалистов-строителей. Содержание:
Предисловие
Введение
Основные сведения о грунтах
Виды грунтов
Строение Земли и ее верхних слоев
Происхождение грунтов
Общие сведения о минералах
Структура и текстура грунтов
Классификация грунтов
Состояние и свойства грунтов
Скальные грунты
Дисперсные грунты
Органические грунты
Мерзлые грунты
Техногенные грунты
Основы физико-химической механики грунтов
Факторы формирования свойств грунтов
Изучение свойств грунтов
Определение свойств грунтов в лабораторных и полевых условиях
Определение физических свойств грунтов
Изменение свойств грунтов под воздействием внешних факторов
Основные виды техногенного воздействия на грунты и их классификация
Изменение свойств грунтов под воздействием статических нагрузок
Изменение свойств грунтов под воздействием динамических нагрузок
Изменение свойств грунтов под влиянием подземного строительства
Изменение свойств грунтов в связи с их обводнением
Изменение свойств грунтов под воздействием технической мелиорации
Механические свойства грунтов
Основные закономерности. Определение показателей механических свойств грунтов
Работа грунта в основании сооружений. Принцип линейной деформируемости и деформативные характеристики грунтов
Компрессионное сжатие и закономерность уплотнения грунтов
Водопроницаемость грунтов. Закон фильтрации
Сопротивление грунта сдвигу. Закон Кулона и прочностные характеристики грунтов
Методы определения показателей механических свойств грунтов
Испытания грунтов в стабилометрах при условии трехосного сжатия
Штамповые испытания
Зондирование грунтов
Метод вращательного среза
Распределение напряжений в грунтах
Значение вопроса и основные положения
Напряжения от вертикальной сосредоточенной нагрузки
Упругое полупространство
Упругая полуплоскость
Напряжения от нагрузки, равномерно распределенной на прямоугольной площадке
Пример построения эпюр напряжений с использованием таблиц и метода угловых точек
Напряжения от полосовой равномерно распределенной нагрузки (плоская задача)
О других решениях и учете влияния различных факторов
Распределение напряжений от собственного веса грунта
Определение напряжений по подошве фундаментов и сооружений
Деформации грунтов и расчет осадок оснований
Расчет осадки по формуле Терцаги-Герсеванова
Расчет осадки с непосредственным применением решений теории линейно-деформируемой среды
Расчет осадки методом эквивалентного слоя
Расчет осадки методом послойного суммирования
Расчет осадки методом линейно-деформируемого слоя
Учет влияния загружения соседних площадей
Расчет нарастания осадки во времени
Уравнение одномерной задачи ТФК
Решение уравнения одномерной задачи ТФК. Степень консолидации
Консолидация при различных эпюрах уплотняющего давления
Пример расчета нарастания осадки во времени
Расчеты нарастания осадки фундаментов на слоистых основаниях
Прочность и устойчивость оснований и массивов грунта
Понятие о предельном равновесии грунта в точке при стадии напряженно-деформированного состояния грунтов в основаниях
Условие предельного равновесия и различные формы его записи
Определение начальной критической нагрузки и расчетного сопротивления основания
Основы теории предельного равновесия
Формулы для определения предельной критической нагрузки
Устойчивость откосов и давление грунтов на ограждения и подпорные стены
Устойчивость откосов при плоских поверхностях скольжения
Откос в идеально сыпучем грунте
Грунт обладает только сцеплением
Учет фильтрационных сил
Устойчивость откоса при заданной плоскости скольжения
Устойчивость вертикального откоса в связном грунте
Расчет устойчивости откосов при криволинейных поверхностях скольжения
Расчет устойчивости откосов с использованием строгих решений теории предельного равновесия
Условия применения различных методов расчета и мероприятия для повышения устойчивости откосов и склонов
Давление грунтов на ограждающие конструкции
Виды давления грунта на подпорную стенку
Определение активного давления на вертикальную глад-кую стенку при горизонтальной поверхности засыпки
Учет наклона задней грани стенки, трения грунта по ней и наклона поверхности засыпки
Определение давления при сплошной нагрузке и сложном очертании поверхности грунта
Наличие за стенкой слоев грунта с разными свойствами
Определение пассивного давления
Определение активного и пассивного давления по строгим решениям теории предельного равновесия
Реологические свойства грунтов и их учет
Сущность реологических явлений в грунтах
Экспериментальные данные о реологических свойствах грунтов
Реологические модели
Линейная теория наследственной ползучести
Учет деформаций ползучести при сдвиге
Расчет осадок с учетом ползучести
Основы нелинейной механики грунтов
Линейная и нелинейная механика грунтов. Виды нелинейности
Особенности нелинейного деформирования грунтов
Решение нелинейных задач механики грунтов на основе деформационной теории пластичности
Значение методов нелинейной механики грунтов
Основания и фундаменты
Фундаменты, возводимые в открытых котлованах
Основные положения по проектированию фундаментов
Классификация инженерно-геологических условий
Инженерно-геологические элементы грунтовой толщи
Инженерная оценка однородности оснований
Оценка степени влияния подземных вод на строительные свойства грунтов
Определение минимально возможной глубины заложения фундаментов
Проектирование фундаментов мелкого заложения (в открытых котлованах)
Классификация фундаментов мелкого заложения и область их применения
Ленточные фундаменты (конструктивные решения)
Рекомендации по устройству сборных ленточных фундаментов
Отдельные фундаменты (конструктивные решения)
Гидроизоляция фундаментов
Рекомендации по выбору типа фундамента на естественном основании
Исходные данные для проектирования фундаментов мелкого заложения
Определение размеров подошвы фундамента
Критерии выбора размеров подошвы фундамента
Расчетные зависимости
Рекомендации по назначению расчетных параметров при определении ширины подошвы фундамента
Порядок определения размеров подошвы фундамента
Проверка прочности подстилающего слоя
Расчет кренов фундаментов
Свайные фундаменты
Виды свайных фундаментов
Прогрессивные методы устройства свайных фундаментов
Процессы, происходящие в грунте при погружении сваи
Определение несущей способности свай
Определение несущей способности свай по материалу
Определение несущей способности свай по грунту практическим методом
Динамический метод определения несущей способности свай
Определение несущей способности грунта моделями свай
Определение несущей способности свай на действие горизонтальных нагрузок
Проектирование свайных фундаментов
Размещение свай в фундаменте
Конструкции и расчет ростверков
Расчет по деформациям
Методы расчета деформаций
Выбор проектных решений свайных фундаментов по технико-экономическим показателям
Примеры расчета свайных фундаментов
Методы улучшения строительных свойств грунтов
Грунтовые подушки и армирование слабых оснований
Механическое уплотнение грунтов
Закрепление грунтов
Фундаменты глубокого заложения
Опускные колодцы
Погружение опускных колодцев
Расчет фундаментов глубокого заложения (опускные колодцы)
Кессоны
Тонкостенные оболочки
Подземные сооружения, устраиваемые методом "стена в грунте"
Фундаменты, возводимые в условиях структурно-неустойчивых грунтов
Просадочные грунты
Слабые грунты
Набухающие грунты
Мерзлые грунты
Подрабатываемые территории.
Суффозия в песчаных и глинистых грунтах
Тиксотропные свойства грунтов
Растворимость пород
Устройство фундаментов в особых условиях
Особенности устройства фундаментов в районах сейсмичности
Устройство фундаментов в районах подтопления
Устройство фундаментов при действии динамических нагрузок
Устройство фундаментов на склонах
Устройство фундаментов на подрабатываемых территориях
Устройство фундаментов в условиях сезонной и вечной мерзлоты
Устройство фундаментов в условиях карстовых явлений
Сооружение хвостохранилищ
Основания и фундаменты реконструируемых зданий и сооружений
Усиление оснований и фундаментов
Обследование фундаментов и грунтов основания
Особенности проектирования оснований и фундаментов реконструируемых зданий
Строительство сооружений вблизи существующих зданий
Основные методы усиления оснований и фундаментов
Приложение
Краткий толковый словарь терминов по инженерной геологии и механике грунтов на пяти языках (рус.-укр.-англ.-нем.-франц.)
Список литературы
Основные буквенные обозначения величин
Предназначено для студентов строительных специальностей, аспирантов и может быть полезеным для проектировщиков, а также специалистов-строителей. Содержание:
Предисловие
Введение
Основные сведения о грунтах
Виды грунтов
Строение Земли и ее верхних слоев
Происхождение грунтов
Общие сведения о минералах
Структура и текстура грунтов
Классификация грунтов
Состояние и свойства грунтов
Скальные грунты
Дисперсные грунты
Органические грунты
Мерзлые грунты
Техногенные грунты
Основы физико-химической механики грунтов
Факторы формирования свойств грунтов
Изучение свойств грунтов
Определение свойств грунтов в лабораторных и полевых условиях
Определение физических свойств грунтов
Изменение свойств грунтов под воздействием внешних факторов
Основные виды техногенного воздействия на грунты и их классификация
Изменение свойств грунтов под воздействием статических нагрузок
Изменение свойств грунтов под воздействием динамических нагрузок
Изменение свойств грунтов под влиянием подземного строительства
Изменение свойств грунтов в связи с их обводнением
Изменение свойств грунтов под воздействием технической мелиорации
Механические свойства грунтов
Основные закономерности. Определение показателей механических свойств грунтов
Работа грунта в основании сооружений. Принцип линейной деформируемости и деформативные характеристики грунтов
Компрессионное сжатие и закономерность уплотнения грунтов
Водопроницаемость грунтов. Закон фильтрации
Сопротивление грунта сдвигу. Закон Кулона и прочностные характеристики грунтов
Методы определения показателей механических свойств грунтов
Испытания грунтов в стабилометрах при условии трехосного сжатия
Штамповые испытания
Зондирование грунтов
Метод вращательного среза
Распределение напряжений в грунтах
Значение вопроса и основные положения
Напряжения от вертикальной сосредоточенной нагрузки
Упругое полупространство
Упругая полуплоскость
Напряжения от нагрузки, равномерно распределенной на прямоугольной площадке
Пример построения эпюр напряжений с использованием таблиц и метода угловых точек
Напряжения от полосовой равномерно распределенной нагрузки (плоская задача)
О других решениях и учете влияния различных факторов
Распределение напряжений от собственного веса грунта
Определение напряжений по подошве фундаментов и сооружений
Деформации грунтов и расчет осадок оснований
Расчет осадки по формуле Терцаги-Герсеванова
Расчет осадки с непосредственным применением решений теории линейно-деформируемой среды
Расчет осадки методом эквивалентного слоя
Расчет осадки методом послойного суммирования
Расчет осадки методом линейно-деформируемого слоя
Учет влияния загружения соседних площадей
Расчет нарастания осадки во времени
Уравнение одномерной задачи ТФК
Решение уравнения одномерной задачи ТФК. Степень консолидации
Консолидация при различных эпюрах уплотняющего давления
Пример расчета нарастания осадки во времени
Расчеты нарастания осадки фундаментов на слоистых основаниях
Прочность и устойчивость оснований и массивов грунта
Понятие о предельном равновесии грунта в точке при стадии напряженно-деформированного состояния грунтов в основаниях
Условие предельного равновесия и различные формы его записи
Определение начальной критической нагрузки и расчетного сопротивления основания
Основы теории предельного равновесия
Формулы для определения предельной критической нагрузки
Устойчивость откосов и давление грунтов на ограждения и подпорные стены
Устойчивость откосов при плоских поверхностях скольжения
Откос в идеально сыпучем грунте
Грунт обладает только сцеплением
Учет фильтрационных сил
Устойчивость откоса при заданной плоскости скольжения
Устойчивость вертикального откоса в связном грунте
Расчет устойчивости откосов при криволинейных поверхностях скольжения
Расчет устойчивости откосов с использованием строгих решений теории предельного равновесия
Условия применения различных методов расчета и мероприятия для повышения устойчивости откосов и склонов
Давление грунтов на ограждающие конструкции
Виды давления грунта на подпорную стенку
Определение активного давления на вертикальную глад-кую стенку при горизонтальной поверхности засыпки
Учет наклона задней грани стенки, трения грунта по ней и наклона поверхности засыпки
Определение давления при сплошной нагрузке и сложном очертании поверхности грунта
Наличие за стенкой слоев грунта с разными свойствами
Определение пассивного давления
Определение активного и пассивного давления по строгим решениям теории предельного равновесия
Реологические свойства грунтов и их учет
Сущность реологических явлений в грунтах
Экспериментальные данные о реологических свойствах грунтов
Реологические модели
Линейная теория наследственной ползучести
Учет деформаций ползучести при сдвиге
Расчет осадок с учетом ползучести
Основы нелинейной механики грунтов
Линейная и нелинейная механика грунтов. Виды нелинейности
Особенности нелинейного деформирования грунтов
Решение нелинейных задач механики грунтов на основе деформационной теории пластичности
Значение методов нелинейной механики грунтов
Основания и фундаменты
Фундаменты, возводимые в открытых котлованах
Основные положения по проектированию фундаментов
Классификация инженерно-геологических условий
Инженерно-геологические элементы грунтовой толщи
Инженерная оценка однородности оснований
Оценка степени влияния подземных вод на строительные свойства грунтов
Определение минимально возможной глубины заложения фундаментов
Проектирование фундаментов мелкого заложения (в открытых котлованах)
Классификация фундаментов мелкого заложения и область их применения
Ленточные фундаменты (конструктивные решения)
Рекомендации по устройству сборных ленточных фундаментов
Отдельные фундаменты (конструктивные решения)
Гидроизоляция фундаментов
Рекомендации по выбору типа фундамента на естественном основании
Исходные данные для проектирования фундаментов мелкого заложения
Определение размеров подошвы фундамента
Критерии выбора размеров подошвы фундамента
Расчетные зависимости
Рекомендации по назначению расчетных параметров при определении ширины подошвы фундамента
Порядок определения размеров подошвы фундамента
Проверка прочности подстилающего слоя
Расчет кренов фундаментов
Свайные фундаменты
Виды свайных фундаментов
Прогрессивные методы устройства свайных фундаментов
Процессы, происходящие в грунте при погружении сваи
Определение несущей способности свай
Определение несущей способности свай по материалу
Определение несущей способности свай по грунту практическим методом
Динамический метод определения несущей способности свай
Определение несущей способности грунта моделями свай
Определение несущей способности свай на действие горизонтальных нагрузок
Проектирование свайных фундаментов
Размещение свай в фундаменте
Конструкции и расчет ростверков
Расчет по деформациям
Методы расчета деформаций
Выбор проектных решений свайных фундаментов по технико-экономическим показателям
Примеры расчета свайных фундаментов
Методы улучшения строительных свойств грунтов
Грунтовые подушки и армирование слабых оснований
Механическое уплотнение грунтов
Закрепление грунтов
Фундаменты глубокого заложения
Опускные колодцы
Погружение опускных колодцев
Расчет фундаментов глубокого заложения (опускные колодцы)
Кессоны
Тонкостенные оболочки
Подземные сооружения, устраиваемые методом "стена в грунте"
Фундаменты, возводимые в условиях структурно-неустойчивых грунтов
Просадочные грунты
Слабые грунты
Набухающие грунты
Мерзлые грунты
Подрабатываемые территории.
Суффозия в песчаных и глинистых грунтах
Тиксотропные свойства грунтов
Растворимость пород
Устройство фундаментов в особых условиях
Особенности устройства фундаментов в районах сейсмичности
Устройство фундаментов в районах подтопления
Устройство фундаментов при действии динамических нагрузок
Устройство фундаментов на склонах
Устройство фундаментов на подрабатываемых территориях
Устройство фундаментов в условиях сезонной и вечной мерзлоты
Устройство фундаментов в условиях карстовых явлений
Сооружение хвостохранилищ
Основания и фундаменты реконструируемых зданий и сооружений
Усиление оснований и фундаментов
Обследование фундаментов и грунтов основания
Особенности проектирования оснований и фундаментов реконструируемых зданий
Строительство сооружений вблизи существующих зданий
Основные методы усиления оснований и фундаментов
Приложение
Краткий толковый словарь терминов по инженерной геологии и механике грунтов на пяти языках (рус.-укр.-англ.-нем.-франц.)
Список литературы
Основные буквенные обозначения величин