Радиационные свойства грунтов.

Радиоктивность – превращение неустойчивого изотопа одного хим элемента в изотопы других с излучением элементарных частиц. Рад распад атомов приводит к изменению стоения состава и энергии ядер и спорвожд испусканием гама бэта альфа излучения. Сопровождается выделением радиогенного тепла ,ионизацией газов,жидкостей и ТВ тел и др явлениями. Еденицейхарактеризующей распад в си явлбиккирель. Кюри 1ки=3.7*10¹⁰ распадов в сек.

Положительно заряженные альфа частицы это ядра гелия(2 протона и 2 нейтрона) пробег альфа частицы составляет первые см.

При бэта распаде испускаются либо електон либо позитрон .10-15 м.

Альфа излучение обладает волновой и короткоскулярными свойствами. Сотни метров.

По условиям возникновения и нахождения в з.к рад эл-ты м.б. разделены на 4 группы:

1)долгоживущие (тяжелые) рад эл-ты. Образовались в начальные этапы развития земли и явл родоначальниками 3х естественных радиоктивных семейств – Урана 238, актиноурана и тория.

2)короткоживущие- дочерние продукты распада урана актиноурано и тория – th-ra радон.

3)долгоживущие одиночные. Калий40 рубидий 87 сомарий 47

4)рад-е изотопы(легки и короткоживущие) возникают в рез-те взаимод-я космических частиц с атомными ядрами вв-ва Земли.

Естественная радиоктивностиг.п. – самопроизвольный подчиненный спец статистическому закону распад неустойчивых ядер атомов возникших в породах в природных условиях.среди осадочных гп выдел 5 групп: терегенные, кремнистые,карбонатные,соленосные,каустобиолиты.

Для магматизвержаныхгп рад-ть изучена детольно.увелечение содержания урана и тория в ряду ультроосновные-основные-средние-кислые.

Искусственная рад-тьг.п.- самопроизвольный распад неустойчивых ядер атомов возникших в г.п. в искусственных условиях. Это результат техногенного загрязнения. Сорбция радиуноклидов зависит от химико-минерального состава грунта. Уст-но что некотрыерадиуноклидыспособны входить в межслоевое пространсвто глинистых минералов.

Основные понятия о физико-механических свойствах грунтов.

Физико-механические свойства фунтов проявляются в физическом поле механических напряжений. Физико-механическими свойствами грунтов на­зываются такие их особенности (стороны), которые обуслоапивают их разли­чие или сходство с другими грунтами при механическом воздействии и про­являются при их взаимодействии с внешними нагрузками (точнее с внешни­ми полями механических напряжений). В зависимости от условий взаимодей­ствия грунтов с нагрузками выделяется несколько типов физико-механичес­ких свойств: деформационные (проявляющиеся при нагрузках ниже кри­тических, т.е. не приводящих к разрушению), прочностные (напротив, проявляющиеся при нагрузках выше критических, т.е. при разрушении грун­та). В зависимости от характера приложения действующих нагрузок различают статические (проявляющиеся при действии однократных постоянных нагрузок или стационарных полей механических напряжений) и динамичес­кие (проявляющиеся при действии многократных переменных нагрузок или многократных нестационарных полей напряжений) физико-механические свойства. Особенности проявления физико-механических свойств грунтов во времени характеризуются их реологическими (при действии во времени статических нагрузок) или виброреологическими (при действии во вре­мени многократных динамических нагрузок) свойствами.

Любой грунт обладает всеми перечисленными тинами физико-механичес­ких свойств, единство которых определяет физико-механическое качество грунта. Физико-механические свойства грунтов являются объективными, но относительными: например, известняк прочнее глины, но он менее прочен, чем фанит. Эти свойства необходимы для расчетов прочности (устойчивости) и деформируемости грунтов, слагающих основания любых инженерных со­оружений.

Деформационные свойства грунтов

деформационные свойства грунтов характерезуют их поведение под нагрузками не приводящими к разрушению. В пределах обратимых деформаций связь между напряжениями и деформациями характерезуется линейным законом упругости (закон Гука).

Для одноосного сжатия: σ=Еε σ- норм напряжение, Е-модуль упругости (Юнга), ε-относительная линейная деформация.

В случае действия касательных напряжений: τ=Gj G-модуль сдвига, j- относительная угловая деформация, τ – касательные напряжения.

При действия всестороннего равномерного давления: Ро=Кε_vК – модуль объёмной сжимаемости, ε_v – относит объёмная деформация.

При одноосном сжатии грунта в пределах упругих деформаций происходит изменение продольных и поперечных размеров: ε_{поперечн}=με_{продольн}μ – коэф поперечного расширения (Пуассона).

В зависимости от времени действия давления на грунт различают модуль динамической упругости Е_д, модуль статической упругости Е_у, модуль общей деформации Е_о. между ними сущ соотношение: Е_д>Е_у>Е_о

В лаб условиях зависимость между давлением на грунт и его сжатием находят обычно путем испытания образца помещённого в жесткое кольцо не позволяющее грунту расширяться в поперечном направлении. Это наз компрессией. По результатам экспериментов стоят компрессионные кривые.

Сжимаемость различных грунтов.

А) скальные г.п..Основным фактором определяющим их сжимаемость – трещеноватость. Деформация трещиноватых скальных грунтов прямопропорциональна действующей нагрузке ширине раскрытия трещин и обратнопропорциональнаS скальных контактов и модулю деформации минералов.

В большом числе трещин деформационные свойства будут определятся не трещиноватостью, а пористостью.

Однородные, мелкокристаллические грунты обладают наибольше прочностью на сжатие.

Б) несвязные грунты.Сжимаемость обусловлена главным образом перемещением частиц. Так же деформацией их и раздроблением. Сильно влияет плотность упаковки частиц. Чем плолтнее упаковка, тем меньше сжимаемость.

Мин состав песков и крупнообломочных грунтов так же влияет на сжимаемость. Наименьшей сжимаемостью обладают грунты состоящие из частиц прочных минералов, таких как кварц.

В) связные глинистые грунты.Сжимаемость обусловлена главным образом изменением текстуры и структуры: при продолжительном действии давления уменьшается пористость и размер пор. Происходит перераспределение частиц, разрываются структурные связи.

Деформ-я грунтов при давлении <Pstr обуславливается деформ-ей контактов между частицами и деформ-ей самих частиц, так же деформ-я воды и газов в порах, поэтому является обратимым.