[Tyhig]

Добрый день.

Взвешивает ли суглинки и глины вода ?
Для песка ясно, что вода заполняет все поры и его взвешивает до гамма=гаммапеска-1*9,81 кН/м3.
Для кусков суглинка и глины в воде тоже всё ясно.
Но для малых частиц пыли и глины характерны водородные связи. Опасаюсь, что оставшаяся свободной вода не будет взвешивать массив грунта. Опасаюсь что водородные связи помешают взвешиванию.
Известно, что суглинки и глины считаются водоупором весьма условно, так как имеют малую фильтрацию. То есть все поры будут заполнены водой.

1) Взвешивает ли вода суглинки ?
2) Взвешивает ли вода глины ?
3) Известно, что даже бетон, по сути, имеет фильтрацию. Однако удельный вес кубика бетона в обводнёном грунте скорее всего будет 24,7 кН/м3, а не 24,7-10=14,7 кН/м3. Или я ошибся и всё-таки 14,7 ?
4) Возможны ли ситуации когда вода не взвешивает суглинки и глины ?

[Xairo]

Объемный вес песка во взвешенном состоянии определяется немного по-другому: y=(yчастиц-yw)/(1+e)
Что касается глин и суглинков, они являются водоупором (более точно можно определить по коэф. фильтрации). Ниже пластов глин часто встречается напорная вода, которая и будет осуществлять давление на пласт. Если кусок бетона или глины, или чего угодно положить в сосуд с водой, то на него будет действовать сила Архимеда. Так, что если вода "окружает" бетон со всех сторон, то на него будет действовать сила Архимеда.

[Альф]

Tyhig, а тему "Удельный вес грунта во взвешенном состоянии" читали?

[eilukha]

Как правильно не знаю, только имхо: "взвешивает" вода только в том случае, когда грунт можно поднять (выдавить из под подошвы) отдельно от воды, т. к. без воды он легче. Если же грунт и воду можно разъединить только за время (зависит от скорости фильрации) несоизмеримо большее времени действия (максимальной) нагрузки, то взвешивания нет.

[kruz]

Сообщение от eilukha "взвешивает" вода только в том случае, когда грунт можно поднять (выдавить из под подошвы) отдельно от воды,

А Архимед с вами не согласен....

Сообщение от eilukha Если же грунт и воду можно разъединить только за время (зависит от скорости фильрации)

может вы уже путаете с другим физическим явлением? Например "залипанием" подводной лодки, опустившейся на дно?

[eilukha]

Сообщение от kruz Архимед с вами не согласен

- почему? Ещё проще те же слова: имеем бочку с отверстиями под водой, в зависимости от величины отверстий архимедова сила меняется.

[Podpolie]

Лет так ....надцать назад, в армии, вытаскивали мы утопший танк - Т72, упавший с понтона в р.Эльбу и увязший в ил. Пока под водой лебедкой тянули - без проблем, как на берег вытянули - вырвало лебедку с тягача с корнем. Как сказал руководивший прапор - архимедова сила на берегу закончилась)))) и надо подогнать еще один тягач)))). Я тогда Архимеда зауважал)))).

[kruz]

Сообщение от eilukha имеем бочку с отверстиями под водой, в зависимости от величины отверстий архимедова сила меняется

меняется по мере наполнения бочки..., но в конечном итоге через час или год все встанет на свои места. А что такое час или год в сравнении со временем эксплуатации строения?

[eilukha]

Сообщение от kruz А что такое час

- разные соотношения бывают.

[Xairo]

Сообщение от eilukha Как правильно не знаю, только имхо: "взвешивает" вода только в том случае, когда грунт можно поднять (выдавить из под подошвы) отдельно от воды, т. к. без воды он легче. Если же грунт и воду можно разъединить только за время (зависит от скорости фильрации) несоизмеримо большее времени действия (максимальной) нагрузки, то взвешивания нет.

Что-то я вообще этого не понял.

[eilukha]

Сообщение от Xairo не понял

- см. про дырявую бочку .

[kruz]

Сообщение от eilukha - см. про дырявую бочку .

Ну дырявая бочка и грунт не совсем то...
Грунт начинает взвешиваться только при полном заполнении пор водой - т.е. в конечной точке наполнения бочки.

[Xairo]

В зависимости от величины отверстий изменяется скорость уменьшения силы Архимеда, т.к. вода постепенно наполняет бочку.

[eilukha]

Сообщение от Xairo В зависимости от величины отверстий изменяется скорость уменьшения силы Архимеда

- верно, в водоупоре, например, она равна нулю.

[Xairo]

К своему первому посту добавлю, что бетон тоже может пропускать воду, если нет достаточного W и нет гидрошпонок в швах бетонирования.

[RrRR]

Сообщение от kruz может вы уже путаете с другим физическим явлением? Например "залипанием" подводной лодки, опустившейся на дно?

Kruz, добрый день, который раз встречаю упоминания подлодки на этом форуме, может подробнее поясните о данном явлении?
Бетон может фильтровать, а может и не фильтровать. Насколько я понимаю во многом зависит от начального градиента напора для материала. Тоже касается связанных грунтов (условно).
Поправте меня если не прав.
По поводу взвешивает или не взвешивает, уже было не один раз на форуме. Для себя сохранил ссылки на следующие документы:

СП 22.13330.2011 п. 5.6.40 Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды при коэффициенте фильтрации слоя грунта больше 1х10-5 м/сут и IL>0,25 (для глинистых грунтов). При расположении ниже уровня грунтовых вод слоя грунта с коэффициентом фильтрации менее 1x10-5 м/сут и IL<0,25 (для глинистых грунтов) его удельный вес принимается без учета взвешивающего действия воды, для определения в этом слое и ниже его следует учитывать давление столба воды, расположенного выше этого слоя.

По ГОСТ 25100 - водонепроницаемый скальный это грунт с фильтрацией менее 0.005 м/сутки .

посмотрел этот гост, оказывается Кф<0,005 м/сут для скального, для десперсного не указано.
Вопрос о там в какой ситуации дисперсный грунт считать водоупором остается открытым.

ГОСТ 25100-95 табл. Б.6 Неводопроницаемый Кф<0,005 м/сут. Слабоводопроницаемый Кф=0,005...0,30 м/сут

добавлю еще, При IL < 0,25 свободной воды в порах нет. Закон Архимеда не работает.

[Fland]

Железобетон прекрасно плавает, у нас ж/б камеры и очистные сооружения всплывали в котловане после снятия водопонижения, голландцы транспортируют ж/б секции тоннелей по воде, да и вообще корабли были из ж/б:
http://masterok.livejournal.com/168747.html

[kruz]

Сообщение от RrRR Kruz, добрый день, который раз встречаю упоминания подлодки на этом форуме, может подробнее поясните о данном явлении?

Сила г-на Архимеда зависит от погруженного объема и плотности жидкости,.......НО мы имеем дела не силами, а давлениями.
А вот с давлениями намного сложнее.
Под подошвой сооружения погруженного в грунт с жидкостью действует давление по подошве на грунт и давление взвешивания. Если лодка плывет и под днищем есть вода, то тут все понятно - 6-7 класс школы. То же самое для песков. Там между самими частицами и дном лодки имеют место точечные контакты....
Однако, в глинах и илах есть явление "неполного взвешивания". Там контакты достаточно большие. А так как по контактам взвешивающие силы не передаются, то и у лодки, опустившейся на илистое дно, давление взвешивания резко уменьшается.

С фильтрацией не менее сложнее. Тут надо еще смотреть, у кого проницаемость больше, у сооружения или грунта. Ну и применять закон "чем больше потеря напора в пределах строения, тем больше оно взвешивается"

[SergeyKonstr]

Tyhig/
Почитайте Флорина Основы механики грунтов том 1, стр. 99 и со стр. 291.

[eilukha]

Сообщение от SergeyKonstr стр. 291

- ооо, как там всё непросто, дырявая бочка отдыхает...

[eilukha]

[Tyhig]

RrRR, спасибо за подробный ответ.
Прилипание подлодки... Видимо, это известный опыт из известного задачника по физике Перельмана. Там ко дну ёмкости прикладывали легкую пластину с малой шероховатостью дна и нижней грани пластины и наполняли резервуар ртутью. Пластинка не всплывала, так как ртуть не затекала под пластинку. Видимо, у подлодок то же.

eilukha, спасибо за скан книги.

Спасибо всем за участие.

Xairo,

Сообщение от Xairo Объемный вес песка во взвешенном состоянии определяется немного по-другому: y=(yчастиц-yw)/(1+e)

Там две формулы, моя тоже верная.


Вопрос вдогонку.
Представим следующую геологию сверху вниз:
ИГЭ3 водоупор,
ИГЭ4 песок с водой до кровли пласта (а возможно и с напором) (ситуация чисто теоретическая),
ИГЭ5 водоупор.
Будет ли взвешиваться песок в ИГЭ4 ?

[kruz]

Сообщение от Tyhig Вопрос вдогонку. Представим следующую геологию сверху вниз: ИГЭ3 водоупор, ИГЭ4 песок с водой до кровли пласта (а возможно и с напором) (ситуация чисто теоретическая), ИГЭ5 водоупор. Будет ли взвешиваться песок в ИГЭ4 ?

Закон Архимеда будет работать.
А насчет давлений в грунте.... Вам какие: нейтральные или эффективные?
Нарисуйте графики давления по формулам из учебника механики, и все сразу станет понятным...
Offtop: Представте большое ведро, заполненное песком и залитое водой - нарисуте график давления
А потом все тоже, но в песок вкопано еще одно ведро, залитое водой - что меняется?
ps. и еще. Помните про фильтрацию, и как фильтруется вода из прослойки песка. Т.е. вернемся к ведру... Песок в большом ведре засунут в резиновую оболочку (воздушный шарик, презерватив), или просто засыпан так...

[Xairo]

Песок будет взвешен. Если вода напорная, давление будет передаваться на слой ИГЭ3.

[kruz]

Сообщение от Xairo Если вода напорная, давление будет передаваться на слой ИГЭ3.

А вы про какие давления говорите: эффективные, нейтральные или полные?

[Tyhig]

Сообщение от kruz эффективные, нейтральные или полные

А это ещё чего за фигня ?

[RrRR]

Сообщение от Tyhig А это ещё чего за фигня ?

Tyhig, в общих чертах см. например:
Цытовича механика грунтов 1963 г. со стр. 156.
Цытович Н.А. Механика грунтов.(Краткий курс) 1983 г. со стр. 42
во второй книге м. б. даже наглядней будет ( картинка с пружинкой)

[kruz]

Сообщение от Tyhig А это ещё чего за фигня ?

А от этой фигни зависят другая хрень. То ли вам эти давления и взвешивания нужны для расчета конечных осадок, то ли для их расчета во времени, то ли горного давления...., и т.п.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от kruz А от этой фигни зависят другая хрень. То ли вам эти давления и взвешивания нужны для расчета конечных осадок, то ли для их расчета во времени, то ли горного давления...., и т.п.

угумс
ещё на устойчивость не слабо влияет, особенно в слабо фильтрующих грунтах

[RrRR]

По ГОСТ 25100 - водонепроницаемый скальный это грунт с фильтрацией менее 0.005 м/сутки .

Посмотрел этот гост, оказывается Кф<0,005 м/сут только для скального, для десперсного в ГОСТе нет указаний когда грунт можно считать непроницаемым.


Посмотрел несколько геологических отчетов, что под рукой.
В некоторых в разделе гидрогеологические условия указано какой грунт следует считать водоупором.

[ltnchik1405]

Закон Архимеда действует на всё.

[RrRR]

вот, например, картинка из книжки:
Гидротехнические сооружения. Проектирование и расчет. Кириенко И.И., Химерик Ю.А
стр. 189
Есть плотина, ниже приведена эпюра взвешивающего давления
(эпюра снесена точно под сооружение).
Если с правой частью эпюры и можно согласится, то левая мне не понятна.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от RrRR Если с правой частью эпюры и можно согласится, то левая мне не понятна.

А чего непонятного? Взвешивающее давление = гамма*аш. подошва сооружения под плотиной ниже, чем под понуром, поэтому ордината взвешивающего давления больше. там же всё подписано: слева гамма на h4, справа гамма на h3. Кто из них h3 и h4 на рисунке всё видно

[RrRR]

Сергей Юрьевич, тогда что такое h4 для левого участка схемы?

...в общем понимаю так, раз сооружение единое и непрерывное...
Гидравлическая связь всего сооружения с УНБ.
И только с УНБ, от УВБ давление на отм. низа понура не зависит.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от RrRR Сергей Юрьевич, тогда что такое h4 для левого участка схемы?

???

[olegrussia]

Архимедовы штаны во все стороны равны))) обязательно выталкивает

[eilukha]

Кстати, вот ещё по теме:

Однако в плотных суглинках и глинах взвешивающее действие воды проявляется сложным образом и в расчетах не учитывается. Считается, что, если коэффициент фильтрации грунта меньше 10^(-8) см/с, он является водоупорным и взвешивающее действие поровой воды на частицы грунта отсутствует.