Тема 16. Граничний і критичний тиски на ґрунт

Фази роботи ґрунту під навантаженням: ущільнення місцевих зсувів і випирання. Критичний і граничний тиски. Визначення тиску під впливом повторних навантажень, виходячи з обмеження нагромадженого залишкового переміщення. 11. с.154-161, 94-96; 2. с.174-207].

На кривійзалежності вертикального переміщенняповерхні ґрунтового масиву від вертикального тискурозрізняють три ділянки (рис. 4), які відповідають трьом фазам роботи ґрунту: ущільнення -1, місцевих зсувів - II, вичерпаності несучої здатності (випирання ґрунту) - III. В І фазі відбувається ущільнення ґрунту під впливом навантаження від споруди в умовах забезпеченої міцності фундаменту.

У II фазі із зростанням тиску, крім ущільнення ґрунту, у крайових зонах під контуром навантаженої ділянки з'являються пластичні області (на рис.4 заштриховані), в середині яких дотичні напруження від навантаження дорівнюють граничному опору ґрунту зсуву (зони місцевих зсувів). При злитті зон місцевих зсувів з подальшим зростанням тиску утворюється ущільнене ядро під штампом (на рис. 4 - трикутна область, заповнена точками). У фазі III це ядро, просуваючись углиб, подібно до клину розсуває оточуючий ґрунт, 40

формується поверхня ковзання, по якій фунт зміщається, і раптово відбувається випирання фунту в одну із сторін.

Рис. 4. Фази роботи фунту при дії навантаженим

Між трьома фазами роботи фунту у фундаменті є дві межі:іКритичний тисквстановлюють залежно від допустимої максимальної глибини поширенняпластичної зони. Якщо взагалі не допускати розвитку зон граничної рівноваги у Грунті, то необхідно вважати глибинуі цьому відповідає початковий

критичний тискна фунт, який є цілком безпечним. У

будівельних норах допускається розвиток пластичних зон до глибини, яка становить 1/4 ширини фундамен ту

Виходячи з цього встановлюють допустимий тиск на ґрунт. Граничний тиск- відповідає формуванню у Грунті клиновидного ядра, що розпирає фунт у боки. Дія смугового навантаження (плоска задача), якщо знехтувати внутрішнім тертям Грунту, тобто вважати(для вологих глиниртих ґрунтів прице

допустимо),визначаються відповідно формулами М.П.

Пузиревського, М.М. Герсеванова і Л. Прандтля

(42)

де- питоме зчеплення ґрунту за законом Кулона (18),бокове вертикальне навантаження на рівні підошви фундаменту, наприклад від власної ваги ґрунту, розташованого над цим рівнем,- прискорення вільного падіння;- глибина закладання фундаменту.

Практично допустимий вертикальний тиск на ґрунтвстановляють так, щоб він знаходився в діапазоніРозрахунки за формулами (41), (42) ілюструються прикладом розв'язання задачі 10 у підрозділі „Контрольні запитання і завдання".

Якщо ґрунт піддається дії навантажень, які багато разів повторюються (проїзд автомашин, вібрація фундаментів верстатів та ін.), то допустимий тиск на нього часто встановлюють, беручи до уваги не несучу здатність ґрунтуа виходячи з

допустимого за умовами експлуатації споруди накопиченого переміщенняВипробування ґрунтів повторними

навантаженнями дозволили визначити, що залишкове переміщення встановленого на поверхні штампа післянавантажень приблизно пропорційно його переміщеннюпісля першого прикладання навантаження і лінійно залежить відтобто

(43)

де- емпірична стала.

Якщо стосовно навантаження, розподіленого по площі кругу, скористатись формулою (35) і обмежити у (43) допустиме переміщеннято можна знайти такий вираз для визначення допустимого тиску на ґрунт при повторних навантаженнях

Тема 17. Розрахунок укосів на стійкість Визначення максимальної висоти вертикального укосу. Критична висота укосу. Розрахунок на стійкість за методом циліндричної поверхні ковзання. Зсуви. //, с. 165-/70, 99-100; 2. С. 410-444]

Визначимо допустиму висоту нсукрінлспого вертикального ґрунтового укосу (наприклад, борти котловану). Для цього уявимо, що укіс укріплений підпірною стінкою. Тоді горизонтальний тиск ґрунту на цю стінку виражатиметься формулою (26). Але в дійсності стінка відсутня, тому в рівнянні (26) треба вважати рівнодіючу горизонтального тиску на стінкуРозв'язавши це рівняння відносноодержимо формулу для визначення максимальної висоти вертикального укосу, який не вимагає укріплення

Якщо укіс нахилений до горизонтальної осі під кутомто його критична висота може бути знайдена за формулою Харра

(44)

Формули (45), (46) справедливі для укосів з однорідних ґрунтів. Більш загальним є графоаналітичний, метод розрахунку, що ґрунтується на припущенні про зсув укосу по круглоциліндричній поверхні [1; 2].

РОЗДІЛ 3.

ШТУЧНЕ ПОКРАЩЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ҐРУНТІВ