Другие предметы \ Механика грунтов

Основные сведения о грунтах. Терминология, классификация, оценочные критерии свойств и характеристик, пригодность в инженерно-строительной деятельности, страница 9

2.5 Деформации грунтов под нагрузкой

В практике проектирования требуется определение следующих видов деформаций: осадка, просадка и пучение грунтов.

Осадка фундамента определяется методом послойного суммирования (рис.11.).

Рис. 11. Схема к расчету осадки фундамента:

1 – эпюра давления от сооружения; 2 – эпюра бытового давления;

3 – линия 0,2 бытового давления

Расчет состоит из следующих операций:

- основание разбивается на слои толщиной ;

- находится дополнительное давление  , т. к. нагрузка от сооружения – р уменьшается на величину szg  на уровне подошвы фундамента –

26

ведь грунт из котлована удаляется и значит давление, от которого возникает осадка, уменьшается;

- определяется коэффициент рассеивания a по табл.15;

- строятся эпюры szg, , как показано на рис.11, при этом , а ;

- находится нижняя граница сжимаемости толщи по условию

0,2 szg  =; слабый грунт включают в сжимаемую толщу по границе,  где

0,1 szg  =;

- напряжения в каждом слое осредняются – принимаются равными среднему значению, например для первого слоя : ;

- определяется осадка каждого слоя по формуле

, где все величины известны, а b принимается равным 0,8.

Осадка основания находится как сумма осадок Si всех слоев в сжимаемой толще.

Крен фундамента возникает при внецентренной нагрузке; в этом случае находят осадку углов фундамента, принимая давление, определенное по формуле контактных давлений, и осадку от р max и р min. При этом крен i равен

, где l – длина фундамента.

Соответственно находится и крен рядом расположенных фундаментов, возникающий из-за наложения напряжения szр.

Деформация, возникающая при обводнении лёссового просадочного грунта, называется просадкой, а при промерзании водонасыщенного грунта – пучением [5].

27

2.6. Предельное напряженное состояние в грунте

Рассмотрим стадии работы грунта в основании при возрастании нагрузок. Первая стадия рR, грунт работает в стадии уплотнения, деформации линейны.

Вторая стадия - криволинейный участок кривой называется стадией сдвигов. Здесь пластические деформации образуются под углами фундамента, и после увеличения давления они охватывают все большую часть основания

Наконец эти зоны соприкасаются, происходит выпор грунта (при небольшой глубине заложения< 4) или грунт испытывает прогрессирующие пластические деформации – в том и другом случае сооружение разрушается.

Сдвиги грунта возникают, если касательные напряжения в области превышают сопротивление грунта сдвигу, т. е. t > tu или tи > ptgj + c.

Предельное состояние обычно выражают через соотношение главных напряжений Так для песчаных грунтов при s1 > s2:

   или .

Для связных грунтов вводится давление связности - , тогда условие предельного равновесия запишется в виде

  или  .

Приведем еще одно выражение для предельного равновесия – оно используется при выводе формулы для R (расчетное сопротивление грунта):

.

Для этого находят главные напряжения в точке М на глубине (d+z) от нагрузки р на поверхности и собственного веса gz грунта. Эти напряжения подставляют в приведенную формулу и решают относительно z. При z = 0,25 b выражение для R приводят к виду

, кПа, где и  - коэффициенты условия работы; g - удельный вес грунта на глубине до 0,5b; b и d – размеры фундамента: ширина подошвы и глубина заложе-

28

ния; Мg, Мg и Mc –  коэффициенты, зависящие от j.

Значения входящих в формулу величин определяются нормативными документами.

Итак, расчетное сопротивление – это давление, до которого зависимость S=f (p)  линейна. В действующих нормах за R принимают такое давление, при котором под углами фундамента образуются области пластических деформаций глубиной 0,25b. Для предварительных расчетов нормы разрешают определять условное расчетное сопротивление Rо по таблицам норм в зависимости от вида грунта и его состояния по плотности и консистенции (см. табл. 13 и 14).

2.7. Определение устойчивости откосов

Скачать файл