Cтраница 3
Если классическая механика сыпучих тел является механикой однофазной системы частиц ( влиянием воздуха, соединяющегося с атмосферой, пренебрегают), механика грунтов, полностью насыщенных преимущественно свободной несвязанной водой, гидравлически непрерывной и не содержащей газов ( так называемая грунтовая масса) - механикой двухфазной системы, а механика грунтов, содержащих в своих порах ( кроме воды) пары и газы - механикой трехфазной системы, то механику мерзлых грунтов следует считать еще более сложной системой частиц, по крайней мере, четырехфазной системы, содержащей: 1) твердые минеральные частицы; 2) идеально пластичные включения льда ( лед-цемент и лед прослойков); 3) воду в связанном и жидком состояниях ( рис. 13); 4) газообразные компоненты - пары и газы. [31]
Исследование механических процессов, возникающих в деятельном слое при его промерзании и оттаивании и в толще вечномерзлых грунтов под влиянием внешних воздействий, особенно в верхних ее слоях, изучение прочности, устойчивости и деформируемости замерзающих, мерзлых и оттаивающих грунтов и напряженно-деформированного взаимодействия сооружений с вечномерзлыми грунтами - все это входит в задачи механики мерзлых грунтов. Механика мерзлых грунтов вызвана потребностями практики освоения Севера и Северо-Востока СССР при развертывании дорожного, гражданского, промышленного, гидротехнического и других видов строительства в районах вечномерзлых грунтов. [32]
Исследование механических процессов, возникающих в деятельном слое при его промерзании и оттаивании и в толще вечномерзлых грунтов под влиянием внешних воздействий, особенно в верхних ее слоях, изучение прочности, устойчивости и деформируемости замерзающих, мерзлых и оттаивающих грунтов и напряженно-деформированного взаимодействия сооружений с вечномерзлыми грунтами - все это входит в задачи механики мерзлых грунтов. Механика мерзлых грунтов вызвана потребностями практики освоения Севера и Северо-Востока СССР при развертывании дорожного, гражданского, промышленного, гидротехнического и других видов строительства в районах вечномерзлых грунтов. [33]
Однако, кроме размеров минеральных зерен, на свойства мерзлых грунтов существенное влияние оказывает и форма твердых минеральных частиц. От формы твердых зерен зависит величина местных усилий, передаваемых на мерзлый грунт от внешней нагрузки. Например, при плоской форме минеральных частиц, что наблюдается иногда у слюдистых песков, внешнее давление в. Так, в примере, приведенном в нашей книге ( см. Цытович Н. А. и Сумгин М. И. Основания механики мерзлых грунтов, Изд-во АН СССР, 1937), усилия по контакту круглого кварцевого зерна диаметром в 1 мм с плоской прослойкой льда ( при значении модуля упругости для кварца 3 - 105 кГ / см2, а подстилающей прослойки льда 3 104 кГ / см2), рассчитанные по известным из. Герца, при внешнем давлении в 2 кГ / см2 равнялись примерно 1170 кГ / см2 -, в случае же соприкасания двух твердых минеральных зерен того же диаметра ( 1 мм), как показывает расчет, усилия будут в несколько раз больше. Такие давления могут иметь место лишь в упругой стадии деформаций ( например, при кратковременных нагрузках), с течением же времени, вследствие ползучести соприкасающихся материалов и особенно прослойков льда, которые текут даже при весьма малых давлениях, площадь контактов увеличится, а усилия в них уменьшатся. [34]
Достижения ее идут вровень с мировыми, а во многих областях существенно опережают их. В этом главная заслуга принадлежит таким ученым с мировым именем, как члены-корреспонденты АН СССР Н. М. Герсеванов, В. А. Флорин, Н. А. Цытович, В. В. Соколовский, проф. Особая роль в развитии механики грунтов принадлежит В. А. Флорину, поставившему и решившему много важнейших задач по теории уплотнения земляных масс, прочности грунтовых оснований, расчетам балок на упругом основании. Исключительно велик вклад в механику грунтов Н. А. Цытовича, работающего во всех ее отделах и создавшего по существу отрасль общей механики грунтов Механику мерзлых грунтов. [35]