Устойчивост на срязване на почвите

Основните показатели на почвите, използвани при изчисляване на крайната якост и стабилност на почвите, както и при изчисляване на налягането на почвите върху оградите могат да бъдат получени в резултат на изучаване на устойчивостта на почвата към срязване, дължащо се на вътрешно триене в насипни твърди частици, и триене и сцепление в кохезионни почви.

СТРЕС СЪСТОЯНИЕ НА ПОЧВАТА

Ако върху повърхността на фундаментната почва се приложи товар p, в него възниква напрегнато състояние:

Общите напрежения по краищата на елемента σ 'и σ "могат да се разложат на нормални компоненти σz и σx и тангенциални (срязващи) τ (фиг. 2, а).;

Нормалните напрежения компресират елемента, а допирателните го „изкривяват“ (завъртат). Ако си представим, че елементът се състои от сферични зърна на почвата, свързани в точките на контакт, тогава нормалните напрежения притискат зърната и укрепват връзките между тях, а допирателните са склонни да причиняват относително изместване на зърната, т.е. унищожи почвата (фиг. 2, б).

В случая, когато тангенциалните сили надвишават съпротивлението на зърната в точките на контакт, ще настъпи относително изместване на частиците (Δx и Δz на фиг. 2, в). Тези деформации са необратими и показват разрушаване на почвата в даден момент. Причината за разрушаване са напреженията на срязване τ, които надвишават стойността на вътрешното съпротивление на почвата към срязване.

ВЪТРЕШНА УСТОЙЧИВОСТ НА ПОЧВЕНИ СРЕЗИ

Вътрешното съпротивление на почвата срещу срязване възниква в резултат на действието на силите на триене между частиците и сцеплението между тях:

1. Сили на триене. Те характеризират вътрешното съпротивление в идеално свободно течащи тела (чисти пясъци). Триенето възниква в точките на контакт на частиците и зависи от много фактори, сред които основните са:
- минерален състав на почвата;

- размера на зърната на почвата;

- форма на зърното (закръглена, ламеларна, игловидна);

- състояние на повърхността (кръгла, ъглова);

- плътност на почвата, степен на водонаситеност и др.

Индексът, характеризиращ вътрешното триене в почвите, е ъгълът на вътрешното триене (обозначен със символа φ, измерен в градуси).

2. Адхезионни сили. Те характеризират устойчивостта на структурните връзки към всяко движение на частиците, свързани с тях, независимо от големината на външното налягане. Кохезията (свързаността) в почвата се определя от:
- наличието на капилярен натиск в почвата;

- сили на молекулярно привличане между почвените частици;

- наличие на свързващи вещества в почвата (вар, минерални смоли, соли).

---