- •Содержание
- •1.Предмет исследования механики грунтов. Механика грунтов как наука.
- •2.Основная классификация грунтов.
- •3.Виды воды в грунтах.
- •4.Классификация грунтов по гранулометрическому и минералогическому составу.
- •5.Грунт как трехфазная модель. Основные и расчетные характеристики грунта.
- •6.Сжимаемость грунтов. Компрессионная зависимость. (закон уплотнения)
- •7.Водопроницаемость грунтов. Закон ламинарной фильтрации.
- •8.Начальный градиент напора.
- •9.Эффективное и нейтральное давление в грунтовом массиве.
- •10.Коэффициент бокового давления грунта. Модуль общей деформации.
- •11.Контактное сопротивление грунтов сдвигу.
- •12.Закон Кулона для песчаных и глинистых грунтов.
- •13.Структурно-фазовая деформируемость грунтов.
- •14.Лабораторные методы определения прочностных и деформационных характеристик.
- •15. Полевые методы испытания грунтов.
- •16.Основные положения о распределении напряжений в грунте.
- •17.Определение напряжений в массиве грунта от действия сосредоточенной силы.
- •18.Определение напряжений от нагрузки, распределенной по ограниченному контуру.
- •19.Определение напряжений в массиве грунта от действия равномерно-распределенной нагрузки. Метод угловых точек.
- •20.Распределение напряжений при плоской задаче. (Задача Фламана).
- •21.Эпюры и изолинии распределения напряжений в массиве грунта.
- •22.Определение контактных напряжений. (Контактная задача).
- •23.Распределение напряжений от собственного веса грунта.
- •24.Влияние формы и площади загружения на развитие напряжений в грунте.
- •25.Распределение напряжений при треугольной нагрузке.
- •26.Причины нарушения устойчивости откосов.
- •27.Распределение напряжений от нагрузки, меняющейся по закону прямой.
- •28.Фазы напряженного состояния грунта.
- •29.Условия предельного равновесия.
- •30.Первая (начальная) критическая нагрузка.
- •31.Вторая (Предельная) критическая нагрузка.
- •32.Элементарные задачи устойчивости откосов.
- •33.Метод круглоцилиндрических поверхностей.
- •34.Давление грунтов на подпорные стенки.
- •35.Осадка слоя грунта ограниченной толщи.
- •36.Определение осадки методом элементарного послойного суммирования.
- •37.Определение осадки методом эквивалентного слоя.
- •38.Определение осадки по схеме линейно-деформированного слоя.
- •39.Определение осадки по модели местных упругих деформаций.
- •40.Определение нестабилизированных осадок во времени.
- •41.Модель грунта по теории фильтрационной консолидации. Основные положения.
- •42.Понятие реологических процессов в грунте. Вторичная консолидация.
- •43.Определение нестабилизированных осадок во времени
- •44.Понятие ползучести грунтов.
- •45.Релаксация напряжений в грунте. Длительная прочность грунта.
- •46 Основные составляющие осадок фундаментов в грунтах.
- •47.Зависимость осадок фундаментов от площади загружения.
- •48.Определение развития осадки по теории фильтрационной консолидации.
24.Влияние формы и площади загружения на развитие напряжений в грунте.
Построены эпюры нормальных напряжений по вертикальной оси, проходящей через центр квадратного фундамента при(кривая 1), ленточного фундамента(кривая 2), и тоже, шириной(кривая 3).
В случае пространственной задачи (кривая 1) напряжения с глубиной затухают значительно быстрее, чем для плоской задачи (кривая 2). Увеличение ширины, а, следовательно, и площади фундамента (кривая 3) приводит к ещё более медленному затуханию напряжений с глубиной.
25.Распределение напряжений при треугольной нагрузке.
Эпюры нормальных напряжений в грунте при действии треугольной нагрузки
Максимальные напряжения возникают в сечении, близком к центру тяжести эпюры интенсивности распределенной нагрузки.
30) создает распределенную нагрузку, изменяющуюся по закону равнобедренного треугольника с максимальной интенсивностью q (см.
Эпюры нормальных напряжений в грунте при действии нагрузки, распределенной по форме равнобедренного треугольника
Максимальная интенсивность распределенной нагрузки q (табл.
Эпюры нормальных напряжений в грунте при действии распределенной трапецеидальной нагрузки
Расчетная схема к определению напряжений в грунте при действии комбинированной полосовой нагрузки
Максимальная интенсивность распределенной нагрузки 2?
Данную эпюру распределенной нагрузки удобно представить в виде двух равнобедренных треугольников BCD и DEF и равнобедренной трапеции ABFG с максимальной интенсивностью q.
Соответственно искомое напряжение в точке М будет складываться из напряжений от выделенных фрагментов эпюры распределенной нагрузки.
Вычисляем относительные координаты и напряжение в точке М от треугольника нагрузки BCD по формуле (45) : х^ = \а + х\ = = |6 - 3| = 3 м; а - ]*,|/я = 3/6= 0,5; /3„ , = z,/a = 12/6 = 2.
Вычисляем относительные координа'ты и напряжение в точке М от треугольника нагрузки DEF: х2 = \а - х\ = |6 + 3| =9 м; а4 = = *2 \а = 9/6 = 1,5; (34 2 = z2/3 = 12/6 = 2.
Условие перехода грунта в предельное напряженное состояние при действии внешней нагрузки имеет вид
Главные напряжения а^ и а2 при действии равномерно распределенной нагрузки <7*вычисляют соответственно по формулам: где q* = q ~ 7.
Схемы к определению главных грунте от угла отклонения в и ориен- напряжений при действии полосовой тации площадки нагрузки
При действии нагрузки, распределенной по закону равнобедренного треугольника и приложенной к поверхности земли, главные напряжения а{ и о2 соответственно определяют по формулам где АЬ и В 6 — коэффициенты, принимаемые по табл.
Соответственно для треугольной нагрузки sin -*б> q(A6 + В6) + 2 + 2 с ctg
Внешнюю равномерно распределенную нагрузку, при которой область предельно напряженного состояния грунта в основании сооружения распространяется на глубину до z.
, называют критической нагрузкой:
Аналогично, внешнюю нагрузку, при действии которой в основании сооружения не возникают области пластической деформации грунта,
1 0,06 0,05 0,048 0,047 0,045 0,006 за исключением краевых точек основания, называют критической краевой нагрузкой:
Максимальная глубина распространения области предельно напряженного состояния грунта при заданной внешней нагрузке q
Оценка прочности грунта в основании сооружений заключается в сопоставлении заданной нагрузки с критической, определении максимальной глубины распространения области предельного состояния грунта и построении контура этой области.
Определить критические нагрузки в основании заглубленного ленточного фундамента шириной 2а, глубиной заложения /, передающего на грунт равномерно распределенную нагрузку интенсивностью q (рис.
Из сопоставления критических нагрузок с заданной: q > q и q > q следует, что в основании фундамента будут наблюдаться пластические деформации грунта.
Размеры сетки по вертикали следует принимать исходя из zmax-Число узлов сетки по горизонтали (1-18) может быть в каждом слое различным в зависимости от расчетных значений 0тах- Ввиду симметричности нагрузки расчеты достаточно выполнять для одной половины сетки.
Расчетная нагрузка q* = q -rec/ =230,44-22,1 • 1,6= 195,08 кПа.
При соединении полученных в результате интерполяции точек между собой плавной линией получим искомую область основания фундамента, внутри которой грунт будет находиться в предельном состоянии под действием внешней нагрузки.
Вычислим вначале параметры треугольника нагрузки.
Максимальная интенсивность распределенной нагрузки, создаваемой грунтовой насыпью, q = = fh =20,5 • 10 = 205к11а.
При наличии распределенной нагрузки, приложенной к поверхности связного грунта, где 7 - удельный вес грунта; г - расстояние от поверхности грунта до рассматриваемого сечения; q — интенсивность распределенной нагрузки; <0 - угол внутреннего трения грунта; с - сцепление грунта.
При расположении распределенной нагрузки на некотором удалении а от бровки откоса активное давление
При наличии распределенной нагрузки, приложенной к поверхности грунта,?
В связи с тем что грунт однородный несвязный, а внешняя нагрузка отсутствует, для построения линейной эпюры активного и пассивного давлений достаточно определить к\ значения на уровне подошвы подпорной стенки.