Начальный коэффициент пористости. Полная осадка образца грунта. Расчетный интервал давлений. Предельное сопротивление образца грунта сдвигу

Распределение по глубине вертикальных составляющих напряжений  в любой точке массива грунта от действия равномерно распределенной нагрузки в пределах или за пределами плит нагружения может быть определено  по методу угловых точек по формуле

, где К_с – коэффициент, определяемый в зависимости от отношения сторон прямоугольной площади загружения  ( – большая сторона,  – меньшая сторона) и отношения (z – глубина, на которой определяется напряжение );  – интенсивность равномерно распределенной нагрузки, кН.

В соответствии с этим заданные площади нагружения разбивают на прямоугольники таким образом, чтобы они имели общую угловую точку, через которую проходит расчетная вертикаль . Для каждого из этих прямоугольников со сторонами  с помощью таблиц определяют значения коэффициента  и, пользуясь принципом независимости  действия сил, находят алгебраическим суммированием напряжения в заданных точках массива грунта. Значения коэффициента  и примеры расчета приведены в  /7, с. 88, 9/.

Задание 4

Для случая действия на поверхности массива грунта нагрузки, распределенной в пределах гибкой полосы по трапецеидальной эпюре, значение вертикального сжимающего напряжения в заданной точке массива грунта определяют путем суммирования напряжений от прямоугольного и треугольного элементов эпюры внешней нагрузки.

Вертикальные напряжения , возникающие от действия полосообразной равномерно распределенной нагрузки (прямоугольный элемент эпюры внешней нагрузки), определяют по формуле

, где  К_z – коэффициент, определяемый в зависимости от значения относительных координат  и  /7, с. 95/; Р – вертикальная равномерно распределенная нагрузка, кН.

Вертикальные напряжения , возникающие от действия полосообразной неравномерной нагрузки, распределенной по закону треугольника (треугольный элемент эпюры внешней нагрузки), определяются по формуле

, где  – коэффициент, определяемый в зависимости от значения относительных координат  и  /7, с. 99/; Р – наибольшая ордината треугольной нагрузки, кН. Примеры расчета приведены в /7,9/.

Задание 5

В проектной практике широко распространен расчет устойчивости откоса по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Проверка устойчивости откоса сводится к построениям по рисунку 8. За коэффициент устойчивости откоса  принимают отношение момента сил М_уд, удерживающих откос от сдвига, к моменту сил М_сдв, стремящихся сдвинуть откос:

, где  – число отсеков, на которые делится призма скольжения;  – нормальные составляющие от веса отсеков , кН. Здесь  - вес расчетного отсека, кН;  – угол между направлением силы  и нормальной составляющей , град;  – угол внутреннего трения, град;  – удельное оцепление, кПа;  – длина дуги скольжения, м; R – радиус круглоцилиндрической дуги скольжения, м;   - касательные составляющие от веса отсеков , кН.

Для откоса в однородной толще грунтов при определении ординат центра наиболее опасной круглоцилиндрической поверхности скольжения можно пользоваться графиком Янбу /6, 9/.

При расчете  значение момента принимается отрицательным для восходящей ветви дуги скольжения и положительным для нисходящей.

Радиус круглоцилиндрической дуги скольжения , а также ширину и высоту отсеков допускается определять графически с расчетной схемы, выполняемой в масштабе. Для расчета выделяют I погонный метр по длине откоса (перпендикулярно к плоскости чертежа). Вес расчетного отсека определяется как произведение удельного веса грунта на объем отсека. Примеры расчета приведены в /6, 9/.

Рисунок 8 -  Определение устойчивости откоса методом

круглоциндрических поверхностей скольжения

Задание 6

Определение давления грунта на вертикальную гладкую подпорную стенку с учетом внутреннего трения и сцепления грунта проводится по следующим формулам:

активное давление грунта  , кПа,  в любой точке стенки

 , где  – расстояние точки от поверхности засыпки, м;

пассивное давление грунта , кПа, в любой точке стенки

;

равнодействующая , кН/м, активного давления грунта

где Н  - высота подпорной стенки; равнодействующая , кН/м, пассивного давления грунта

, где - заглубление фундамента подпорной стенки, м.

Точка приложения  находится от подошвы фундамента подпорной стенки на расстоянии , м, где  – высота части стенки, м, не воспринимающая давления грунта, определяемая по формуле

.

Точка приложения  находится на высоте , м, от подошвы фундамента подпорной стенки.

, где  – пассивное давление грунта, кПа, в уровне подошвы фундамента при ; d – пассивное давление грунта, кПа, в уровне обреза фундамента при .

Примеры расчета приведены в /5, 7, 9/.

Для определения давления грунта на подпорную стенку графическим методом можно использовать построения Ш.Кулона.

Последовательность такого определения приведена в /5,7/. Действие сплошной равномерно распределенной пригрузки горизонтальной поверхности засыпки грунта в этом случае заменяется эквивалентной высотой слоя грунта

.

Задание 7

Значение полной стабилизированной осадки грунтовой толщи  по методу послойного суммирования определяют как сумму осадок элементарных слоев грунта по формуле

, где  – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения, кПа, в  – м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней , и нижней  границах слоя по вертикали, проходящей через центр полосообразной нагрузки

_;

 – безразмерный коэффициент;  и  – соответственно толщина, м и модуль деформации, кПа, - го слоя грунта;  – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Напряжение  вычисляются по формуле

_,

где  – коэффициент, принимаемый по /3,7,9/ для полосообразной нагрузки () в зависимости от относительной глубины ;  – дополнительное вертикальное давление на основание. Здесь  – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;   – вертикальное