Физико-механические характеристики грунтов и область их использования в расчетах. Определение осадки куста свай. Фазы напряженно-деформированного состояния грунтов. Методы определения осадки основания фундаментов. Строительство в стененных условиях.
Под действием передаваемых сооружением вертикальных или наклонных сил в массиве основания возникают нормальные и касательные напряжения, приводящие к деформации грунтов. Кроме того, напряжения возникают под действием собственного веса грунта. Деформации от этих напряжений развиваются, как правило, в процессе образования и диагенеза грунтов. Напряжения, возникающие от усилий, передаваемых сооружением, приводят к новой деформации грунтов. Наиболее часто приходится рассматривать деформации уплотнения грунтов под действием нормальных напряжений, реже рассматривают деформации сдвигов грунтов под действием касательных напряжений.
Воздействие нормальных напряжений на сплошные тела рассматривают в механике деформируемых тел (сопротивление материалов, теория упругости). Поскольку грунты относятся к дисперсным телам, при их рассмотрении кроме закономерностей деформируемости сплошных тел приходится учитывать изменение объема пор при сжатии, т. с. дополнительно рассматривать закон уплотнения (закон компрессии). Кроме того, в грунтах, как и в сплошных телах, при действии нормальных напряжений наблюдается боковое расширение, но по более сложной закономерности.
Деформируемость сплошных тел под действием касательных напряжений характеризуется модулем сдвига при упругих деформациях, границей текучести, которая характеризует начало развития пластических деформации, и коэффициентом вязкости, обусловливающим вязкое течение. В грунтах деформации сдвигов рассматривают сравнительно редко, обычно интересуются сопротивлением их сдвигу при предельном напряженном состоянии. Это сопротивление зависит от определяемых в соответствии с законом сопротивления грунтов сдвигу угла внутреннего трения и удельного сцепления грунтов. Как деформируемость грунтов во времени, так и их сопротивление сдвигу зависят от долей напряжений, передаваемых на скелет грунта и на воду, находящуюся в порах грунта. Поровая вода под действием возникающего в ней давления постепенно отжимается, передавая давление на скелет грунта, поэтому деформируемость грунтов и их сопротивление сдвигу зависят от фильтрационных способностей грунта. Кроме того, фильтрация воды в грунтах интересует строителей в отношении определения притока воды в котлованы и расчета водопонижающих установок. Все это обусловливает необходимость изучения закона фильтрации поровой воды.
Для так называемых структурно неустойчивых грунтов, структура которых нарушается при увлажнении, динамических воздействиях, напряженном состоянии или оттаивании, приходится рассматривать закономерности, определяющие характер их деформируемости (закономерности разрушения структуры).
Знание указанных трех законов и закономерностей разрушения структурно неустойчивых грунтов позволяет составлять прогнозы ожидаемой осадки и предусматривать возможность потери устойчивости массивов грунтов. грунт стененный осадка фундамент
2. Фазы напряженно-деформированного состояния грунтов. Расчетное сопротивление грунта (СНИП 2.02.01-83* формула)
Пусть на поверхности грунта, обладающего структурной прочностью, установлен жесткий штамп, загружаемый нагрузкой Р (рис.).
Рис. Схема испытания грунта штампом (а) и графики зависимости осадки штампа от нагрузки (б и в)
Под действием этой нагрузки в массиве грунта происходят перемещения, величина которых будет возрастать по мере увеличения давления на основание. Вследствие развития в грунте дополнительных напряжений от действия собственного веса грунта он будет деформироваться. Интегральным выражением этих деформаций является осадка штампа S. Эта осадка S, показанная на рис. 4.1, а, при увеличении нагрузки развивается в соответствии с зависимостью 1, приведенной на рис. 4.1,6. На кривой 1 можно выделить четыре участка: ОА, АВ, ВС и CD.
Участок ОА соответствует нагрузке, при которой возникающие в грунте под основной частью подошвы штампа напряжения не превышают структурной прочности грунта рстр. При таких напряжениях развиваются преимущественно упругие осадки и осадки, связанные с упругим последействием. Вследствие неравномерности распределения давления по подошве жесткого штампа напряжения под его отдельными частями (под краями), как правило, будут превышать рстр. Это приведет к перераспределению давления. Так как под основной частью штампа р<рстр, деформации будут возрастать примерно пропорционально изменению нагрузки. Эту фазу напряженного состояния грунтов в основании штампа называют фазой упругих деформаций, хотя одновременно с ними развиваются деформации упругого последействия и в небольших зонах пластические деформации и деформации уплотнения. Последнее обстоятельство приводит к тому, что в пределах и этой фазы нет строгой линейной зависимости между нагрузкой и осадкой.
Когда давление под всей подошвой штампа превысит структурную прочность грунта, в основании станут развиваться деформации уплотнения.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
