технический университет
В курсе приведены основные сведения о грунтах – основные понятия, происхождение и классификация грунтов, их состав и строение. Рассмотрены основные физические, деформационные, прочностные, фильтрационные свойства грунтов и конкретные их характеристики, а также закономерности поведения грунтов под нагрузками и воздействиями. Отдельное внимание в рамках курса уделено определению напряжений в грунте от действия различных видов нагрузок. Описаны основные расчетные модели грунтов и их применение. Рассмотрены вопросы моделирования и оценки НДС грунтов с использованием различных программных комплексов. В курсе представлены расчетные вопросы определения осадок сооружений, определения давления грунта на элементы заглубленных сооружений, обеспечения устойчивости грунтовых массивов и сооружений. Приведены данные о структурно-неустойчивых грунтах. Описаны основные методики испытаний грунтов и продемонстрированы на базе Лаборатории механики грунтов кафедры СТ ФТТ УГНТУ.
Онлайн-курс будет полезен студентам профильных вузов, аспирантам по соответствующим направлениям подготовки, а также профильным специалистам.
Грунт используется в качестве основания зданий и сооружений, может использоваться как среда, вмещающая подземные сооружения, либо выступает как материал для постройки земляных сооружений. Проектирование оснований и фундаментов опирается на теоретические положения и экспериментальные данные механики грунтов, аналогично тому, как проектирование отдельных элементов и строительных конструкций в целом базируется на сопротивлении материалов и строительной механике.
Из курса вы узнаете основные сведения о грунтах; познакомитесь с основными свойствами грунтов, с закономерностями поведения грунтов под нагрузками и воздействиями, со структурно-неустойчивыми грунтами, с основными методиками испытаний грунтов.
В курсе рассматриваются вопросы моделирования и оценки напряженно-деформированного состояния грунтов с использованием различных программных комплексов, расчетные вопросы определения осадок сооружений, определения давления грунта на элементы заглубленных сооружений, обеспечения устойчивости грунтовых массивов и сооружений.
Курс рассчитан на 6 недель. Недельная нагрузка обучающегося по курсу – 18 академических часов.
Еженедельные занятия включают:
- просмотр видеороликов лекций и практических занятий;
- изучение текстового материала лекций;
- тестирование по каждому разделу курса.
Завершается курс итоговым тестированием.
Курс базируется на объёме ранее изученного материала в курсах:
- «Основы нефтегазового дела»,
- «Теоретическая механика»,
- «Прикладная механика. Сопротивление материалов»
- Программа
- Результаты обучения
- Направления подготовки
Раздел 1.
Классификация, состав и строение грунтов. Физические свойства
- 1.1 Основные понятия
- 1.2 Классификация грунтов. Классификационные уровни
- 1.3 Классификация грунтов. Характеристика классов грунтов
- 1.4 Структурные связи в грунтах
- 1.5 Составляющие грунта. Структура и текстура грунта
- 1.6 Физические характеристики грунтов. Пористость, плотность и удельный вес
- 1.7 Физические характеристики грунтов. Показатели влажности и состояния грунтов
- 1.8 Определение разновидностей грунтов в строительстве
Раздел 2.
Основные закономерности механики грунтов
- 2.1 Сжимаемость грунтов под воздействием внешних нагрузок
- 2.2 Построение компрессионной кривой
- 2.3 Деформационные характеристики грунта
- 2.4 Сопротивление грунтов сдвигу
- 2.5 Закон Кулона для несвязных дисперсных грунтов
- 2.6 Закон Кулона для связных дисперсных грунтов. Прочностные характеристики грунта
- 2.7 Фильтрационные свойства. Водопроницаемость грунтов
Раздел 3.
Определение напряжений в грунте
- 3.1 Расчетные модели грунтов и их применение
- 3.2 Модель линейно-деформируемой среды
- 3.3 ТПНС грунтов. Структурно-фазовая деформируемость грунтов
- 3.4 ТПНС грунтов. Уравнение предельного равновесия для несвязных и связных грунтов
- 3.5 ТПНС грунтов. Критические нагрузки на грунт
Раздел 4.
Деформации грунтов и расчёт осадок сооружений
- 4.1 Основные характеристики вертикальных перемещений сооружений
- 4.2 Одномерная задача теории компрессионного уплотнения
- 4.3 Расчет конечных осадок сооружений способом послойного суммирования
- 4.3.1 Расчет конечных осадок сооружений способом послойного суммирования. Основные допущения
- 4.3.2 Расчет конечных осадок сооружений способом послойного суммирования. Порядок расчета
- 4.4 Расчет конечных осадок сооружений по методу эквивалентного слоя
Раздел 5.
Давление грунта на элементы заглубленных сооружений
- 5.1 Основные схемы воздействия грунта на заглубленные сооружения
- 5.2 Активное и пассивное давление грунта
- 5.3 Давление грунта на подземные трубопроводы
- 5.3.1 Давление грунта на подземные трубопроводы. Свод естественного равновесия
- 5.3.2 Давление грунта на подземные трубопроводы. Боковое давление
Раздел 6.
Устойчивость грунтовых массивов и сооружений
- 6.1 Устойчивость грунтовых массивов и насыпного откоса
- 6.2 Оценка интенсивности плоскостного смыва (эрозия)
- 6.3 Укрепление откосов. Противоэрозионные мероприятия
- 6.4 Устойчивость сооружений
Раздел 7.
Структурно-неустойчивые и слабые грунты оснований сооружений
- 7.1 Характеристика структурно-неустойчивых и слабых грунтов
- 7.2 Реология и нелинейная механика грунтов
- 7.3 Виды неравномерных осадок сооружений
- 7.4 Особенности деформирования структурно-неустойчивых и слабых типов грунтов
Раздел 8.
Грунтовая лаборатория. Основные методики испытаний
- 8.1 Метод разрушения образцов произвольной формы встречными сферическими инденторами
- 8.2 Определение характеристик деформируемости грунта методом компрессионного сжатия
- 8.3 Метод определения характеристик просадочности грунта
- 8.4 Определение угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта методом одноплоскостного среза
- 8.5 Определение коэффициента фильтрации глинистых грунтов
Раздел 9.
Моделирование и оценка НДС грунтов с использованием различных программных комплексов
- 9.1 Принцип расчета грунтов методом конечных элементов (CAE). Пример давления штампа на грунт в объемной постановке
- 9.2 Принцип расчета грунтов методом конечных элементов (CAE). Пример давления штампа на грунт в плоской постановке
- 9.3 Расчет консольной подпорной стенки. Разработка геометрии и настройка физических свойств грунта, контактного взаимодействия между телами
- 9.4 Расчет консольной подпорной стенки. Настройка граничных условий и нагрузок, настройка задачи, отладка сходимости
- 9.5 Расчет консольной подпорной стенки. Анализ и интерпретация результатов расчета напряженно-деформированного состояния. Подбор свойств грунтов засыпки для обеспечения устойчивости
обучающийся должен знать:
- – основные термины и определения, классификацию, состав и строение грунтов;
- – этапы работ по инженерно-геологическим изысканиям в области механики грунтов;
- – нормативно-технические документы по инженерно-геологическим изысканиям в строительстве;
- – большие данные - профессиональные справочные системы;
- – структурно-неустойчивые грунты;
- – основные модели грунтов;
- – принятые допущения при расчете осадки сооружений;
- – фазы напряженно-деформированного состояния грунтов оснований;
- – виды деформаций грунтов оснований;
- – программные комплексы для моделирования НДС грунтов оснований и системы грунт-сооружение;
обучающийся должен уметь:
- – определять состав испытаний грунтов в зависимости от необходимых для получения характеристик;
- – оформлять исполнительную документацию с использованием инструментов аналитики данных;
- – определять требования к инженерно-геологическим изысканиям;
- – использовать большие данные;
- – оценивать напряженное состояние оснований сооружений;
- – рассчитывать напряжения в грунте от собственного веса и внешней нагрузки;
- – рассчитывать осадки сооружений, давление грунта на сооружения, устойчивость системы грунт-сооружение;
- – применять программное обеспечение для расчетов;
- – разрабатывать программу лабораторных и полевых испытаний грунтов основания объекта;
- – определять требования к результатам исследований и изысканий;
- – оформлять документацию по результатам обследования объекта градостроительной деятельности в области механики грунтов и фундаментостроения, в том числе для электронного документооборота;
обучающийся должен владеть:
- – терминологией в области механики грунтов и инженерно-геологических изысканий;
- – навыками организации работ по инженерно-геологическим изысканиям в области механики грунтов;
- – навыками работы с нормативно-технической документацией в области механики грунтов и инженерно-геологических изысканий, навыками работы с большими данными;
- – методами проверки прочности грунта по несущей способности;
- – навыками обоснования размеров подошвы и глубины заложения фундамента;
- – навыками расчетов осадок сооружений, давления грунта на сооружения, НДС грунта с использованием программного обеспечения.
- 21.03.01, 21.04.01 «Нефтегазовое дело»
- 21.05.06 «Нефтегазовые техника и технологии»
- 08.03.01, 08.04.01 «Строительство»
- 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений»
УГНТУ
УГНТУ
УГНТУ
УГНТУ
УГНТУ
УГНТУ
Нефтегазовое образование
открытые онлайн-курсы