Фазы напряженного состояния в грунтах под нагрузкой фундамента

Предельное напряженное состояние в грунте. Закон Кулона-Мора

Методы определения давлений и направлений в грунтах

Практика

Основания и фундаменты

Особенности проектирования свайных фундаментов на набухающих грунтах

Фундаменты в особых условиях.

К особым грунтовым условиям относятся участки с:

· Просадочными грунтами

· Набухающими грунтами

· С засоленными грунтами

· Наличием слабых и структурно неустойчивые грунты

Подъем свай ф более 1 м не прорезающие набухающие слои грунта должен определяться, как для фундаментов на естественном основании в соответствии с требованиями.

При проектировании свайных фундаментов набухающие грунты между поверхностью грунта и нижней плоскостью ростверка должен быть предусмотрен зазор, размером или более мах значения подъема грунта при его набухании.

При толщине слоя набухающего грунта менее 12 м допускается устраивать ростверк опирающийся непосредственно на грунты, при наблюдении расчетного условия, когда соблюдается баланс равнодействующих сил подъема и несущей способности свай расположенных в ненабухающих грунтах (сил удержания).

Под термином давление понимается значение контактных напряжений по площади контакта конструкции с грунтом либо напряжения на условных границах, пределах напряжений зоны грунтового основания при восприятии грунтом нагрузок от конструкции.

Под термином напряжение понимается значение сопротивления грунта в определённой части его массива под влиянием природных или технологических воздействий.

Зависимость между нормальными и касательными напряжениями в грунте открыл в 1873 г. Французский инженер - Шарль Кулон. Эта зависимость представляется:

τ = σ∙tgφ

Проявление данной зависимости четко просматривается в грунтовых откосах сыпучих несвязных грунтах. После достижения τ значения выше предельного происходит потеря устойчивости массива грунта в откосах.

В сыпучих грунтах (песок) при его отсыпке формируется угол свободного откоса, соответствующий углу внутреннего трения.

Для связных грунтов (обычно глинистых) зависимость (1) преобразуется в зависимость (2)

τ = σ∙tgφ + c (2)

c – удельное сцепление

φ – угол внутреннего трения

τ, σ – напряжения

Значения τ, φ определяются по результату сдвиговых испытаний (одноплоскостной срез в лаборатории образцов грунта нарушенной и ненарушенной структуры) на приборах Лурье-Маслова. В полевых условиях аналогичные сдвиговые испытания выполняют в шурфах.

τ = P/S

Фаза 1

Под нагружением происходит упругая осадка. «Фаза упругих деформаций»

Когда грунт работает как упругое тело и в пределах этой фазы правомерны все закономерности теории упругости. Линейная зависимость между напряжениями и деформациями.

Фаза 2

«Фаза уплотнения». Грунт начинает уплотнятся, просматриваются остаточные деформации.

Фаза 3

В напряженной грунтовой зоне под нагруженным фундаментом появляются зоны локальных сдвигов. Формирующиеся на границе под нагруженной площадью, ниже подошвы фундамента.

τ > τ_пред

Фаза 4

«Фаза интенсивных сдвигов» (фаза потери устойчивости, фаза выпора)

При более значительном увеличении нагрузки на фундамент, т.е. при значительном повышении напряжений под нагруженным фундаментом, завершается процесс формирования уплотненного грунтового ядра (1), формируются линии скольжения, а вблизи контуров фундамента происходит выпор грунта (2).

Дата добавления: 2014-11-29