Дорожное грунтоведение и механика земляного полотна
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Транспортное строительство
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Автор:
Бабаскин Юрий Георгиевич
Год издания: 2019
Кол-во страниц: 462
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-16-006694-3
ISBN-онлайн: 978-5-16-105953-1
Артикул: 434650.08.01
Доступ онлайн
В корзину
Содержит теоретический материал по региональной инженерной геологии, общему и региональному грунтоведению, механике грунтов и технической мелиорации. Материал изложен системно, благодаря чему обеспечивается последовательное изучение вопросов образования горных пород, их залегания и свойств, а также процессов, происходящих в грунтах под действием внешней нагрузки.
Для студентов высших учебных заведений, изучающих проектирование, строительство и эксплуатацию автомобильных дорог. Может быть полезно практическим работникам в сфере дорожного строительства.
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 08.03.01: Строительство
- ВО - Магистратура
- 08.04.01: Строительство
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Ю.Г. БАБАСКИН ДОРОЖНОЕ ГРУНТОВЕДЕНИЕ И МЕХАНИКА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего образования по специальностям «Автомобильные дороги», «Мосты, транспортные тоннели и метрополитены» 2019 Минск Москва «Новое знание» «ИНФРАМ»
УДК [624.131+625.731](075.8) ББК 38.58я73 Б12 Бабаскин, Ю.Г. Дорожное грунтоведение и механика земляного полотна : учеб. пособие / Ю.Г. Бабаскин. — Минск : Новое знание ; М. : ИНФРА-М, 2019. — 462 с., [4 л.] ил. : ил. — (Высшее образование: Бакалавриат). ISBN 978-5-16-006694-3 (ИНФРА-М, print). ISBN 978-5-16-105953-1 (ИНФРА-М, online). Содержит теоретический материал по региональной инженерной геологии, общему и региональному грунтоведению, механике грунтов и технической мелиорации. Материал изложен системно, благодаря чему обеспечивается последовательное изучение вопросов образования горных пород, их залегания и свойств, а также процессов, происходящих в грунтах под действием внешней нагрузки. Для студентов высших учебных заведений, изучающих проектирование, строительство и эксплуатацию автомобильных дорог. Может быть полезно практическим работникам в сфере дорожного строительства. УДК [624.131+625.731](075.8) ББК 38.58я73 Б12 © Бабаскин Ю.Г., 2013 © ООО «Новое знание», 2013 ISBN 978-5-16-006694-3 (ИНФРА-М, print) ISBN 978-5-16-105953-1 (ИНФРА-М, online) Р е ц е н з е н т ы: кафедра «Транспорт леса» Белорусского государственного технологического университета; главный научный сотрудник государственного предприятия «БелдорНИИ», доктор технических наук, профессор В.Н. Яромко
Оглавление Предисловие................................................................................................................................9 Введение...................................................................................................................................12 Вопросы.инженерной.геологии,.используемые.при.строительстве. автомобильных.дорог...........................................................................................................12 Грунты.в.дорожном.строительстве.................................................................................12 Сопротивление.грунтов.нагрузкам.................................................................................13 Ученые,.которые.внесли.значительный.вклад.в.науку.о.грунтах.......................14 Раздел I. ОСНОВНЫе ВОПРОСЫ ИНЖеНеРНОЙ ГеОлОГИИ, ПРИНИМаеМЫе ВО ВНИМаНИе ПРИ СТРОИТелЬСТВе аВТОМОБИлЬНЫХ дОРОГ Глава 1. Общие сведения о строении земного шара.............................................32 1.1..Строение.земного.шара...............................................................................................32 1.2..Гипотезы.возникновения.Земли..............................................................................33 1.3..Возраст.горных.пород..................................................................................................35 1.4..Современные.сведения.о.строении.земного.шара............................................36 1.5..Геохронология.................................................................................................................38 Глава 2. Эндогенные процессы и вызванные ими явления.................................42 2.1..Характеристика.строения.земной.коры................................................................42 2.2..Инженерно-геологическое.районирование..........................................................44 2.3..Тектонические.движения.земной.коры.................................................................46 2.4..Явления,.вызванные.тектоническими.движениями.........................................47 Глава 3. Экзогенные процессы и вызванные ими явления.................................54 3.1..Общая.характеристика.экзогенных.процессов...................................................54 3.2..Экзогенные.процессы.климатического.характера.............................................55 3.2.1..Криогенные.процессы......................................................................................55 3.2.2..Эоловые.процессы.............................................................................................57 3.3..Экзогенные.процессы.водного.характера.............................................................58 3.3.1..Растворение..........................................................................................................58 3.3.2..Суффозия..............................................................................................................59 3.3.3..Размывание...........................................................................................................60 3.3.4..Заболачивание.....................................................................................................62 3.4..Выветривание.как.процесс.разрушения...............................................................65 Глава 4. Гравитационные процессы и вызванные ими явления........................67 4.1..Характеристика.гравитационных.процессов.......................................................67 4.2..Определение.центра.кривой.скольжения.............................................................71
Оглавление 4 Глава 5. Породообразующие минералы......................................................................78 5.1. Образование минералов..............................................................................................78 5.2. Классы минералов.........................................................................................................79 5.3. Физические свойства минералов.............................................................................79 5.4. Породообразующие минералы..................................................................................81 5.5. Характеристика минералов........................................................................................83 5.6. Первичные и вторичные минералы........................................................................91 Глава 6. Инженерно-геологические особенности магматических пород.....96 6.1. Образование горных пород........................................................................................96 6.2. Классификация магматических горных пород...................................................97 6.3. Характеристика основных магматических пород........................................... 103 6.4. Формы залегания магматических тел................................................................. 107 Глава 7. Инженерно-геологические особенности метаморфических горных пород....................................................................................................................... 110 7.1. Метаморфизм — вид образования горных пород........................................... 110 7.2. Классификация метаморфических горных пород.......................................... 112 7.3. Характеристика основных представителей метаморфических пород.... 116 7.4. Трещиноватость горных пород.............................................................................. 120 Глава 8. Инженерно-геологические особенности осадочных горных пород....................................................................................................................... 123 8.1. Образование и классификация осадочных горных пород.......................... 123 8.2. Характеристика осадочных горных пород........................................................ 125 8.3. Характеристика основных представителей осадочных пород................... 127 8.4. Классификация грунтов по СТБ 943–2007...................................................... 134 Глава 9. Инженерно-геологические особенности кристаллического фундамента и рельефа антропогенового покрова............................................... 141 9.1. Характеристика кристаллического фундамента............................................. 141 9.2. Характеристика геологических отложений ледниковых периодов......... 145 9.3. Основные особенности рельефа кровли антропогенового покрова........ 147 Темы для рефератов по разделу «Основные вопросы инженерной геологии, принимаемые во внимание при строительстве автомобильных дорог»...................................................................................................... 152 Раздел II. дОРОЖНОе ГРУНТОВедеНИе Глава 10. Грунт как многокомпонентная система................................................ 156 10.1. Составляющие фазы грунта................................................................................. 156 10.2. Состав, состояние и строение грунтов............................................................. 159 10.3. Структурные связи в грунтах.............................................................................. 162 10.4. Характеристика отдельных категорий грунтов............................................ 165
Оглавление 5 Глава 11. Вода в грунтах................................................................................................. 167 11.1..Вода.на.Земле............................................................................................................ 167 11.2..Подземные.воды....................................................................................................... 171 11.3..Характеристика.грунтовых.вод........................................................................... 173 11.4..Движение.грунтовых.вод...................................................................................... 175 11.5..Связанные.воды.в.грунтах.................................................................................... 177 11.6..Влагоемкость.и.водопроницаемость................................................................. 178 Глава 12. дисперсные грунты....................................................................................... 182 12.1..Гомогенные.и.гетерогенные.системы................................................................ 182 12.2..Коллоиды.и.коллоидные.системы.(мицеллы).............................................. 183 12.3..Поглотительная.способность.грунтов.............................................................. 185 12.4..Слабые.грунты........................................................................................................... 187 12.5..Применение.слабых.грунтов.в.качестве.основания.дорожной. конструкции............................................................................................................... 193 Глава 13. Состав грунтов................................................................................................ 195 13.1..Классификация.физических.свойств.грунтов............................................... 195 13.2..Зерновой.и.микроагрегатный.состав.грунтов............................................... 198 13.3..Отображение.гранулометрического.состава.грунта.................................... 203 Глава 14. Характеристика общих физических свойств грунтов.................... 207 14.1..Плотность.грунта...................................................................................................... 207 14.2..Пористость.грунта.................................................................................................... 209 14.3..Удельная.поверхность.грунта.............................................................................. 213 Глава 15. Физические свойства дисперсных грунтов........................................ 215 15.1..Характерные.влажности.грунта.......................................................................... 215 15.2..Влажность.грунта..................................................................................................... 216 15.2.1..Естественная.и.оптимальная.влажности........................................... 216 15.2.2..Переувлажнение.грунтов......................................................................... 221 15.3..Пластичность.грунта............................................................................................... 223 15.4..Консистенция.грунта.............................................................................................. 225 15.5..Связность.грунтов.................................................................................................... 226 15.6..Липкость.грунтов..................................................................................................... 227 15.7..Набухание.грунтов................................................................................................... 228 15.8..Усадка.и.просадка.грунта...................................................................................... 233 Глава 16. Физико-механические свойства грунтов............................................. 235 16.1..Виды.деформации.грунтов................................................................................... 235 16.2..Факторы,.определяющие.физико-механические.свойства.грунтов...... 237 16.3..Показатели,.характеризующие.деформационные.свойства.грунтов.... 239 16.3.1..Сопротивление.грунта.одноосному.сжатию.................................... 239 16.3.2..Сопротивление.грунта.разрыву............................................................ 239 16.3.3..Оценка.прочности.песчаных.и.глинистых.грунтов....................... 240
Оглавление 6 16.3.4..Модуль.деформации.грунта................................................................... 245 16.3.5..Модуль.упругости.грунта........................................................................ 248 16.3.6..Модуль.осадки.грунта.............................................................................. 250 16.3.7..Сопротивляемость.грунта.сдвигу......................................................... 251 Глава 17. Водно-тепловой режим грунтов.............................................................. 254 17.1..Водный.режим.грунтов.......................................................................................... 254 17.2..Влияние.температуры.на.тепловой.режим.грунтов.................................... 260 17.3..Регулирование.водно-теплового.режима.при.строительстве. автомобильных.дорог............................................................................................. 264 Глава 18. Применимость грунтов в дорожном строительстве........................ 268 18.1..Подразделение.грунтов.по.происхождению.и.их.распространение. на.территории.Беларуси........................................................................................ 268 18.2..Применимость.грунтов.в.дорожном.строительстве.................................... 271 18.2.1..Применимость.грунтов.при.возведении.земляного.полотна..... 271 18.2.2..Применимость.грунтов.при.искусственном.укреплении. вяжущими.материалами.......................................................................... 275 18.3..Искусственное.изменение.состояния.грунта................................................. 277 Глава 19. Почва как грунт.............................................................................................. 288 19.1..Почвообразовательный.процесс......................................................................... 288 19.2..Почвенные.зоны.и.их.характеристика............................................................. 289 19.3..Типы.почв.Беларуси................................................................................................ 290 Глава 20. Обследование грунтов в полевых условиях....................................... 296 20.1..Цель.и.задачи.полевого.обследования.грунтов............................................ 296 20.2..Оценка.инженерно-геологических.условий.района.................................... 297 20.3..Закладка.шурфов.и.обследование.грунтов.................................................... 299 20.4..Обследование.почвенного.состояния.района................................................ 303 20.5..Гидрогеологические.условия.района................................................................. 306 20.6..Инженерно-геологическая.характеристика.трассы..................................... 309 20.7..Обследование.заболоченных.участков............................................................. 314 20.8..Разведка.месторождений.местных.дорожно-строительных. материалов.................................................................................................................. 318 Темы.для.рефератов.по.разделу.«Дорожное.грунтоведение»........................... 323 Раздел III. МеХаНИКа зеМлЯНОГО ПОлОТНа Глава 21. задачи и закономерности механики земляного полотна............. 326 21.1..Характеристика.земляного.полотна.................................................................. 326 21.2..Деформация.земляного.полотна......................................................................... 327 21.3..Задачи.механики.земляного.полотна............................................................... 329 21.4..Основные.закономерности.механики.земляного.полотна........................ 330
Оглавление 7 Глава 22. Напряжения в грунтах................................................................................. 332 22.1..Понятие.о.величине.напряжения.в.грунтах.................................................. 332 22.2..Определение.напряжений.в.условиях.плоской.задачи............................. 334 22.3..Определение.напряжений.в.условиях.пространственной.задачи......... 338 22.4..Расчет.напряжений.в.грунтах.при.строительстве.автомобильных. дорог.............................................................................................................................. 341 22.5..Распределение.напряжений.в.неоднородных.грунтах............................... 346 22.6..Кривые.распределения.напряжений................................................................. 348 Глава 23. Прочность грунтов........................................................................................ 350 23.1..Условие.прочности.для.сыпучих.и.связных.грунтов................................. 350 23.2..Состояния.прочности.сыпучих.и.связных.грунтов.................................... 356 23.3..Оценка.прочности.глинистых.грунтов.через.сопротивляемость. сдвигу............................................................................................................................ 358 Глава 24. Сжимаемость грунтов.................................................................................. 361 24.1..Процессы,.происходящие.в.грунте.при.сжатии............................................ 361 24.2..Характеристика.коэффициента.бокового.давления. и.коэффициента.Пуассона.................................................................................... 362 24.3..Закон.уплотнения.................................................................................................... 364 24.4..Принцип.линейной.деформируемости............................................................ 367 24.5..Допускаемые.нагрузки.на.грунт......................................................................... 370 24.6..Оценка.прочности.грунта.в.основании.земляного.полотна.................... 372 24.7..Повышение.степени.прочности.грунта............................................................ 375 24.8..Методы.определения.сжимаемости.грунтов.................................................. 378 Глава 25. Уплотнение грунта......................................................................................... 379 25.1..Теоретические.предпосылки.уплотнения.грунта......................................... 379 25.2..Стандартное.уплотнение.грунта......................................................................... 382 25.3..Показатели.уплотнения.грунтов.в.дорожном.строительстве.................. 385 25.4..Уплотнение.грунтов.под.воздействием.вибрационных.и.ударных. нагрузок....................................................................................................................... 388 25.5..Уплотнение.грунта.при.сооружении.земляного.полотна......................... 389 Глава 26. Определение осадок сооружений........................................................... 392 26.1..Осадка.однородного.грунта.................................................................................. 392 26.2..Осадка.массива.грунта,.включающего.несколько.пластов....................... 394 26.3..Осадка.глинистых.грунтов.во.времени............................................................ 396 26.4..Прогноз.величины.осадки.земляного.полотна.на.слабом. основании.................................................................................................................... 399 Глава 27. Реологические свойства грунтов............................................................ 401 27.1..Понятие.о.реологии................................................................................................. 401 27.2..Деформация.ползучести.глинистых.грунтов................................................. 403 27.3..Пример.ползучести.грунта................................................................................... 405
Оглавление 8 Глава 28. Фильтрационные свойства грунтов........................................................ 409 28.1. Движение воды в порах грунта........................................................................... 409 28.2. Формулировка закона Дарси............................................................................... 410 28.3. Закон ламинарной фильтрации для глинистых грунтов.......................... 412 Глава 29. Оценка устойчивости откосов и склонов............................................ 413 29.1. Классификация откосов насыпей и выемок.................................................. 413 29.2. Оценка устойчивости откоса, сложенного из однородного грунта....... 416 29.2.1. Оценка устойчивости откоса по методу КЦПС без учета дополнительных силовых воздействий.......................... 416 29.2.2. Оценка устойчивости откоса по методу КЦПС с учетом гидростатического давления................................................ 420 29.2.3. Оценка устойчивости откоса по методу КЦПС с учетом фильтрационного давления.................................................. 423 29.3. Оценка устойчивости откоса, сложенного из слоев разнородного грунта............................................................................................... 426 29.4. Определение рационального очертания поверхности откоса................. 429 Глава 30. Оценка устойчивости подпорной стенки............................................. 431 30.1. Характеристика боковых давлений, действующих на подпорную . стенку............................................................................................................................ 431 30.2. Оценка устойчивости подпорной стенки при песчаной засыпке.......... 435 30.3. Оценка устойчивости подпорной стенки при глинистой засыпке........ 437 30.4. Определение активного давления от засыпки подпорной стенки, выполненной в виде набережной....................................................................... 440 Глава 31. Деформация грунта под колесом автомобиля и отвалом бульдозера...................................................................................................... 444 31.1. Сопротивление грунта деформированию под катящимся колесом...... 444 31.2. Сопротивление грунтов резанию....................................................................... 447 Темы для рефератов по разделу «Механика земляного полотна»................... 449 Приложения ....................................................................................................................... 451 Литература.......................................................................................................................... 456
Предисловие Дисциплина.«Дорожное.грунтоведение.и.механика.земляного. полотна».является.одной.из.основных.дисциплин,.рассматривающих.виды,.классификации,.свойства,.изменения.состояния.грунтов. в.земляном.сооружении.дороги.под.действием.статических.нагрузок.и.колеса.автомобиля..Только.с.использованием.знаний,.полученных.при.ее.изучении,.можно.грамотно.проектировать,.строить. и.эксплуатировать.автомобильные.дороги..Поэтому.студенты.должны.иметь.представление.о.минералах,.горных.породах,.процессах. и.явлениях,.протекающих.внутри.и.на.поверхности.земного.шара,. физических.свойствах.грунтов,.их.залегании.на.территории.Беларуси.и.изменении.их.состояния.под.действием.статических.и.динамических.нагрузок..Поэтому.данная.дисциплина.включает.элементы.инженерной.геологии,.грунтоведения.и.механики.грунтов.. Цель.учебного.пособия.—.дать.студентам.основные.знания.об.элементах.инженерной.геологии,.грунтах.как.строительном.материале,. особенностях.их.применения.в.дорожном.и.транспортном.строительстве,.изменении.физических.и.физико-механических.свойств. грунтов.под.действием.статических.и.динамических.нагрузок. Изучаемая. дисциплина. основывается. на. двух. фундаменталь ных.науках:.инженерной.геологии.—.науке.о.геологической.среде,. ее. рациональном. использовании. и. охране. в. связи. с. инженернохозяйственной.деятельностью.человека.—.и.механике.грунтов,.изучающей.напряженно-деформируемое.состояние,.прочность.и.устойчивость.грунтов..В.свою.очередь,.инженерная.геология.как.наука. включает.в.себя.следующие.разделы:.региональную.инженерную. геологию,.инженерную.геодинамику.и.грунтоведение. Региональная.инженерная.геология.изучает.типизацию.и.рай онирование.территорий,.щиты.и.плиты.древних.и.молодых.платформ..Инженерная.геодинамика.изучает.факторы,.определяющие. развитие. геологических. и. антропогенных. процессов,. эндогенные. и.экзогенные.процессы.и.вызванные.ими.явления,.а.также.явления,.связанные.с.гравитационными.или.склоновыми.процессами.. Основным. разделом. инженерной. геологии. является. грунтоведение,. которое. можно. охарактеризовать. как. науку. о. грунтах.. Оно. состоит.из.следующих.подразделов:.общего.и.регионального.грунтоведения,.а.также.технической.мелиорации.грунтов.
Предисловие 10 Общее.грунтоведение.изучает.состав.и.строение.горных.пород,. особенности. дисперсных. и. искусственных. грунтов. и. почв,. наличие. воды. в. грунтах,. их. структурные. связи,. а. также. физические,. физико-химические.и.физико-механические.свойства..Региональное.грунтоведение.рассматривает.специфику.залегания,.свойства. и.особенности.грунтов,.распространенных.на.изучаемой.территории.или.в.регионе.строительства.транспортного.объекта. Студенты,.изучающие.дисциплину.«Дорожное.грунтоведение. и. механика. земляного. полотна»,. должны. иметь. представление. о.грунтах,.из.которых.возводится.дорожное.полотно.и.которые.являются.исходным.продуктом.для.получения.дорожно-строи.тельных.материалов,.а.также.средой.или.основанием,.на.котором.возводятся. автомобильная. дорога. или. искусственные. сооружения.. Прежде.чем.приступить.к.изучению.грунтов,.необходимо.рассмотреть.составляющие.горных.пород.—.минералы:.их.свойства,.структуру.и.особенности..Горные.породы.—.это.более.крупные.соединения,. каждое. из. которых. отличается. от. прочих. происхождением. и. возрастом.. С. породами. происходят. эндогенные. и. экзогенные. процессы,. постгенетические. преобразования.. Только. после. рассмотрения.этих.процессов.и.явлений.можно.приступить.к.изучению.грунтоведения. Следующий.этап.—.решение.инженерных.задач,.вытекающих. из.основных.закономерностей.механики.грунтов..Строитель-до.рожник.должен.иметь.знания.о.прочности.грунта,.его.деформационных. свойствах,.возникновении.и.распределении.напряжений.в.грунтовой. толще,. принципах. и. процессах,. происходящих. при. уплотнении.однородных.и.слоистых.грунтовых.массивов,.реологических. свойствах. Таким.образом,.учебное.пособие,.как.и.изучаемая.дисциплина,. имеет.три.основных.раздела: «Основные.вопросы.инженерной.геологии,.принимаемые.во. внимание.при.строительстве.автомобильных.дорог»; «Дорожное.грунтоведение»; «Механика.земляного.полотна». Раздел.«Основные.вопросы.инженерной.геологии,.принимае мые.во.внимание.при.строительстве.автомобильных.дорог».носит. ознакомительный. характер.. В. этом. разделе. студент. знакомится. с. такими. темами,. как. эндогенные,. экзогенные. и. гравитационные.
Предисловие 11 процессы.и.вызванные.ими.явления,.породообразующие.минералы,. инженерно-геологические. особенности. магматических,. метаморфических.и.осадочных.горных.пород,.классификация.грунтов. в.соответствии.с.СТБ.943–2007,.особенности.кристаллического. фундамента.и.рельефа.предполагаемого.места.строительства.коммуникационных.сооружений. Раздел.«Дорожное.грунтоведение».—.один.из.основных.разде лов.данной.дисциплины..В.нем.рассматриваются.состав,.состояние. и.строение.грунтов,.характеристики.их.физических.и.физико-меха.нических. свойств,. применимость. грунтов. в. дорожном. строительстве. В. разделе. «Механика. земляного. полотна». рассматриваются. темы,.связанные.с.напряжениями,.условиями.прочности,.сжимаемостью,. уплотнением. и. осадкой. грунтов,. оценивается. устойчивость.откосов.и.склонов,.определяются.активные.и.пассивные.давления,.действующие.на.подпорную.стенку,.сопротивление.грунта. под.катящимся.колесом.автомобиля. Автор.книги.благодарен.ученым,.оказавшим.благотворное.вли яние. на. формирование. его. мировоззрения. и. накопление. знаний:. В.М.. Безруку,. Н.В.. Горелышеву,. Б.П.. Горбунову,. М.И.. Вейцману,. Т.М..Луканиной,.И.Е..Евгеньеву,.В.Д..Казарновскому,.Ю.Л..Мотылеву,. Б.А.. Ржаницыну,. В.Е.. Соколовичу,. В.П.. Семенову,. А.Я.. Тулаеву.и.др. Особую.благодарность.автор.выражает.своим.учителям.и.на ставникам:.докторам.технических.наук,.профессорам.Ивану.Иосифовичу.Леоновичу.и.Николаю.Павловичу.Вырко. Автор.выражает.благодарность.рецензентам.учебного.пособия:. доктору. технических. наук,. профессору. В.Н.. Яромко,. кандидату. технических.наук,.доценту.С.Е..Кравченко.—.за.ценные.замечания. по.содержанию.рукописи,.которые.автор.принял.с.благодарностью. и.учел.при.подготовке.книги.к.изданию.
ВВЕДЕНИЕ Вопросы инженерной геологии, используемые при строительстве автомобильных дорог При. изучении. классификации,. свойств. и. состояния. грунтов. необходимо.иметь.представление.об.истории.возникновения,.развития.и.преобразования.отдельных.видов.горных.пород,.а.также. о.явлениях,.которые.с.этим.связаны..С.этой.целью.в.начале.изучения.дисциплины.«Дорожное.грунтоведение.и.механика.земляного. полотна».студенты.знакомятся.с.общими.сведениями.о.строении. земного.шара.по.М.М..Филатову,.процессами.эндогенного.и.экзогенного.характера,.протекающими.внутри.Земли.и.на.ее.поверхности.и.приводящими.к.образованию.магматических,.метаморфических. и. осадочных. горных. пород.. Студенту. необходимо. иметь. представление.о.явлениях,.связанных.с.постгенетическими.преобразованиями,. знать. минералогическую. основу. горных. пород,. их. свойства.и.виды,.уметь.характеризовать.инженерно-геологические. особенности.территории,.умело.использовать.рельеф.местности. и. климатические. особенности. при. строительстве. автомобильных. дорог. Большое.значение.в.развитии.инженерной.геологии.имели.ра боты.К..Терцаги,.М.М..Филатова,.В.В..Охотина,.В.А..Приклонского. Ф.П..Саваренского,.Н.Н..Маслова,.И.В..Попова.и.многих.других.. В.Республике.Беларусь.значительный.вклад.в.развитие.этой.науки.внесли.Н.П..Вырко,.И.И..Леонович,.В.Н..Яромко. Грунты в дорожном строительстве При. подготовке. специалистов. для. дорожной. отрасли. весьма. важно.научить.их.учитывать.все.особенности.залегания.грунтов.на. территории.и.умело.их.использовать.при.проектировании.и.строительстве.автомобильных.дорог. Общее.грунтоведение.является.составной.частью.инженерной. геологии.. Дорожное. грунтоведение. —. это. особый. раздел. данной.
Сопротивление грунтов нагрузкам 13 науки,.в.котором.состав,.строение.и.свойства.грунтов.рассматриваются.с.точки.зрения.их.применения.при.строительстве.дорог. Нет.ни.одного.инженерного.сооружения,.которое.бы.работало. в. таких. неблагоприятных. условиях,. как. дорога.. Во-первых,. это. плоское.линейное.сооружение,.с.одной.стороны.контактирующее. с.грунтом.естественного.залегания,.а.с.другой.—.с.воздухом,.температура. и. влажность. которого. изменяются. не. только. в. течение. года,. но. и. суток.. Во-вторых,. это. конструкция,. подвергающаяся. многократному.воздействию.динамических.нагрузок..В-третьих,. на.строительное.сооружение.воздействуют.различные.химические. реагенты,.применяемые.при.борьбе.с.гололедом,.вызывающие.коррозию. различных. видов. в. искусственном. материале. —. бетоне. и.имеющие.свойство.накапливаться.в.грунтах.насыпей.и.оснований..В-четвертых,.конструкция.подвергается.размыву.потоком.текущей.воды.и.набуханию.в.результате.ее.замерзания. При.строительстве.автомобильных.дорог.грунт.естественного. сложения.применяется: как.основание.любого.инженерного.сооружения,.представ ляющее.собой.естественную.толщу.горных.пород; исходный.продукт.для.получения.дорожно-строительных.ма териалов.—.щебня,.гравия,.песка,.применяемых.при.производстве. асфальто-.и.цементобетонных.смесей; рабочий.материал.для.сооружения.насыпи.и.устройства.вы емок,. при. отрывке. котлованов,. траншей,. карьеров,. устройства. тоннелей.и.коллекторов. Сопротивление грунтов нагрузкам Механика грунтов.—.это.наука.о.сопротивлении.грунтов.на грузкам.и.деформациям.и.о.способах.регулирования.физико-ме.ханических.свойств.грунтов. Родоначальниками. механики. грунтов. можно. считать. Р.. Гука,. Ш.. Кулона. и. А.. Дарси.. Рождение. механики. грунтов. относится. к.1660.г.,.когда.Роберт.Гук.сформулировал.свой.знаменитый.закон,. который.повсеместно.применяется.и.в.наши.дни..В.1773.г..французский.инженер.Ш..Кулон,.продолжая.развивать.механику.грунтов,. предложил. теорию. давления. грунтов. на. подпорные. стенки..
Введение 14 В. 1854.г.. другой.французский.ученый.А.. Дарси. положил. начало. изучению.фильтрационных.свойств.грунтов,.обосновав.закон.ламинарной.фильтрации..Большой.вклад.в.развитие.механики.грунтов. внесли.такие.ученые,.как.Н.М..Герсеванов,.М.И..Гор.бунов-Посадов,. И.А.. Симвулиди,. Н.Н.. Маслов,. Н.А.. Цытович,. Н.Н.. Иванов,. В.Ф.. Бабков,. Г.Н.. Покровский,. В.М.. Безрук,. В.Д.. Казарновский. и.др. Основой.механики.земляного.полотна.являются.закономерно сти,.применяемые.в.инженерно-строительной.практике..Для.грунтов.естественного.и.искусственного.сложения.весьма.важно.учитывать. процессы,. происходящие. при. уплотнении. и. связанные. с.сжимаемостью.грунтов,.сопротивляемостью.сдвигу,.изменением. этих. параметров. во. времени. (реология,. релаксация),. динамикой. нарастания.и.убывания.нагрузки,.а.также.с.ее.многократной.повторяемостью,.ведущие.к.возникновению.напряжений.и,.как.следствие,.к.протеканию.деформаций.в.грунтах..Следует.изучать.грунты.как.однородные.и.неоднородные.системы,.деформирующиеся. под.действием.статических.и.динамических.нагрузок.с.образованием.колеи,.а.также.особенности.слабых.грунтов,.способных.выдавливаться.под.весом.насыпи..Для.оценки.устойчивости.откосов,. сложенных.из.однородных.и.неоднородных.грунтов,.необходимо. учитывать.режимы.течения.жидкости.(грунтовых.вод).в.пористой. среде,.каковой.является.трехфазная.система.грунта. Ученые, которые внесли значительный вклад в науку о грунтах С.первых.страниц.книги.читатель.знакомится.с.положениями,. высказанными.Михаилом.Михайловичем.Филатовым,.Николаем. Николаевичем.Масловым.и.другими.учеными,.которые.внесли.значительный.вклад.в.развитие.инженерной.геологии.и.грунтоведения..При.изучении.раздела.«Механика.земляного.полотна».студенты. познакомятся.с.законами.и.закономерностями,.которые.открыли. выдающиеся.ученые.своего.времени:.Роберт.Гук,.Шарль.Огюстен. Кулон,.Симеон.Дени.Пуассон,.Анри.Филибер.Гаспар.Дарси.и.многие.другие.
Ученые, которые внесли значительный вклад в науку о грунтах 15 В. данном. разделе. представлены. краткие. исторические. сведе ния.о.тех.ученых,.которые.упоминаются.в.тексте.книги..Это.сделано.для.того,.чтобы.за.сухими.цифрами.и.классическими.определениями.читатель.мог.увидеть.великих.людей,.которые.посвятили. свою.жизнь.многогранной.науке.о.грунтах..Автор.книги.хотел.обратить.внимание.на.непростую.судьбу.каждого.из.этих.людей,.которые,.несмотря.на.трудности,.шли.к.своей.цели.и.добились.выдающихся.успехов..Самые.значительные.результаты.они.получили. в.молодом.возрасте,.и.пусть.это.станет.примером.для.молодых.людей,.познающих.тайны.природы. Роберт Гук (1635–1703) Английский.естествоиспытатель,.разносторон ний. ученый. и. экспериментатор,. ярчайший. представитель.науки.XVII.в..Открыл.закон,.названный. его.именем,.в.1660.г.,.когда.ему.было.25.лет. Высказал.гипотезу.всемирного.тяготения..Сто ронник.волновой.теории.света..Установил.вместе. с. Х.. Гюйгенсом. постоянные. точки. термометра.. Усовершенствовал.микроскоп..Установил.клеточное.строение.тканей. Р..Гук.родился.18.июля.1635.г..в.семье.священника..В.детстве. он.был.очень.хилым.ребенком,.и.родители.думали,.что.он.не.выживет..После.смерти.отца.в.13.лет.переехал.в.Лондон.и.поступил. учеником.художника..Он.не.любил.запах.красок.и.к.учебе.относился. с. прохладцей:. считал,. что. не. нужно. платить. деньги. за. то,. чему. можешь. научиться. самостоятельно.. Однако. впоследствии,. когда. он. стал. знаменитым. ученым,. умение. рисовать. ему. очень. пригодилось.при.иллюстрировании.своих.трудов. В.14.лет.Гук.поступил.в.Вестминстерскую.школу,.где.проучился. четыре.года,.показав.блестящие.знания..Известен.факт,.что.он.за. неделю.прочитал.шесть.книг.геометрии.Евклида..За.время.учебы. изучил.латинский,.греческий.и.древнееврейский.языки,.научился. играть.на.органе. Конец.1650-х.и.начало.1660-х.гг..принесли.Гуку.первые.успехи. в.науке..Он.изобрел.воздушный.насос,.опубликовал.трактат.о.капиллярных.движениях.жидкостей..В.1660.г..Р..Гук.сформулировал.
Введение 16 свое. открытие:. «Каково. удлинение,. такова. и. сила».. Закон. Гука. устанавливает.линейную.зависимость.между.упругой.деформацией.твердого.тела.и.приложенным.механическим.напряжением. В.1662.г..Оксфордский.университет.присвоил.Гуку.степень.ма гистра.искусств,.и.он.был.назначен.(в.27.лет).куратором.экспериментов.Королевского.общества,.которое.тогда.только.формировалось..Ученый.составил.устав.этого.общества..В.обязанности.Р..Гука. как.куратора.входили.подготовка.и.демонстрация.новых.экспериментов..Он.не.только.не.получал.за.это.вознаграждения,.но.и.должен. был. нести. затраты.. Однако. эта. работа. помогала. в. его. собственных.исследованиях,.позволяла.завоевать.научный.авторитет.. С.помощью.микроскопа.Гук.изучал.растения,.окаменелости,.выдвинул.оригинальные.идеи,.касающиеся.света,.тяготения.и.строения. материи..Он.придумал.вычислительную.машину,.которая.выполняла.любые.арифметические.действия,.усовершенствовал.прибор. для.исследования.магнитного.поля.Земли,.нередко.вступал.в.дискуссии.с.другими.учеными. Р..Гук.за.свою.жизнь.сделал.около.500.научных.и.технических. открытий..Скончался.ученый.в.1703.г. Кулон Шарль Огюстен (1736–1806) Выдающийся.французский.инженер.и.физик,. один.из.основателей.электростатики..Член.Парижской.академии.наук. Исследовал. деформацию. кручения. нитей,. установил. закон. кручения. упругих. нитей,. изобрел.(1784).крутильные.весы..Установил.законы. внешнего. трения.. Открыл. (1785). закон,. названный. его. именем,. —. основной. закон. электростатики. Шарль. Кулон. родился. 14. июня. 1736. г.. в. Ангулеме,. который. находится.на.юго-западе.Франции..Отец.Шарля,.правительственный.чиновник,.поместил.сына.в.одну.из.лучших.школ.того.времени.для.молодых.людей.дворянского.происхождения. В.феврале.1757.г..(в.21.год).на.заседании.Королевского.науч ного.общества.молодой.любитель.математики.прочел.свою.первую. научную.работу.«Геометрический.очерк.среднепропорциональных.
Доступ онлайн
В корзину