Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов, страница 16

Пример 6. Фундаментная стенка выполнена шириной вс=0,4м, характерезуется глубиной заложения от поверхности грунта 1,8м. Грунт вокруг стенки песок пылеватый, характеристики песка принять из примера 5. Строительная площадка в условиях В. Новгорода. Определить силы морозного пучения на 1п.м. фундамента. Фундамент выполнен из сборных элементов.

Решение: Расчетная величина удельных касательных сил по боковой поверхности фундамента , принимается по таблице 5.4.

Площадь поверхности фундаментной стенки контактирующей с грунтом

Величина силы морозного пучения на 1м по длине фундамента составит

Пример 7. Фундаментная стенка по примеру 6 выполнена в слоистой толще грунтового основания: первый слой из супеси h1=1,0м с характеристика из примера 4 – супесь водонасыщенная, сильно пучинистая.

Второй слой грунта песок пылеватый с характеристиками из примера 5 средне пучинистый, водонасыщенный D=16,5 мощность слоя 2,5м. Площадка строительства расположена в г. Омске.

Решение: глубина промерзания строительного основания: h1=1,0м; kf1=1,22; h2=2,5м; kf2=1,22; ;

Удельные касательные силы морозного пучения по табл. 5.4.

;;;

 

Суммарная величина морозного пучения на 1 м.п. фундаментной стенки составляет .

6. Закономерности уплотнения грунтов под нагрузкой.

6.1. При передаче внешних нагрузок на грунты не превышающих их структурной прочности, он работает как упругое тело, после снятия нагрузки деформация восстанавливается.

Структурная прочность обеспечивается работой связей между минеральными зернами скелета грунта.

При преодолении структурной прочности происходит перекомпоновка частиц грунта с уменьшением его пористости повышением плотности сложения скелета – процесс уплотнения грунта. При уплотнении грунта его строительные свойства улучшаются, проектирование системы основания-фундаменты здания в границах развития процессов уплотнения обеспечивает безопасность их эксплуатации. Развитие процессов уплотнения грунтов в основаниях зданий и сооружений ограничивается некоторой величиной давления при которой начинают развиваться деформации сдвига между частицами грунта без изменения его объема в локальных зонах – пластические деформации. Давления на грунт соответствующие началу развития процессов сдвиговых деформаций получило название начальной критической нагрузки на грунт(Pн.к.)

Закономерности процессов уплотнения в грунтах изучаются в лабораторных условиях в компрессионных приборах, обеспечивающих деформирование грунта только в 1 направлении без возможности боковых расширений. Штамп передает на грунт давление , грунт на стенки прибора создает боковое давление ,  - коэффициент Пуассона.

При известных значениях начальной и конечных нагрузок (Pн и Рк). Криволинейная зависимость изменения коэффициента пористости может быть заменена прямолинейной при выполнении инженерных расчетов

 - коэффициент уплотнения грунта.

Уменьшение коэффициента пористости () можно принимать пропорционально изменению давления () при известной начальной (Pн) и конечной (Рк) нагрузках при условии что РкPнк .

С учетом компрессионной зависимости изменение осадки при изменении давлений от Pн до Рк можно определить:

; ; - коэффициент относительного уплотнения.

Полученное уравнение может быть использовано при расчете задач одномерного обжатия, уплотнение грунта без возможности боковых расширений. За начальное давление принимается давление от собственного веса грунта (), за конечное суммарное давление от веса грунта и от нагрузки на его поверхности ().

Нагрузка на поверхности грунта равномерно распределенная по площади больших размеров.

Давление от собственного веса грунта изменяется с глубиной по линейной зависимости. В грунтах естественного сложения деформации от собственного веса уже произошли

, тогда осадка слоя грунта конечной толщины может быть определена:

 

Для условий одномерного обжатия слоистой толщи осадки каждого слоя определяются отдельно, суммарная осадка определяется как сумма осадок отдельных слоев грунта.