М.9.12. Для какого случая получено решение задачи об осадке фундамента, в котором учитывается влияние всех компонентов напряжений?

Для однородного изотропного грунта, у которого и модуль деформации E₀ и коэффициент Пуассона  ₀ постоянны.

М.9.13. Как вычислить значения модуля деформации грунта e0, необходимые для расчета осадки, по результатам штамповых испытаний в поле или компрессионных испытаний в одометре?

На кривой "осадка-нагрузка" штампа выбираются две точки, в пределах которых ведется спрямление. Рекомендуется, чтобы первая точка соответствовала бы давлению в грунте в точке отбора образца от собственного веса вышележащих слоев p₁, а вторая соответствовала бы полному давлению p₂ от веса грунта и ожидаемой нагрузки от сооружения. Имеется в виду, что кривая в диапазоне выбранных двух давлений хорошо бы аппроксимировалась прямой. Для вычисления модуля деформации E₀, МПа, используется формула

Здесь s₂ и s₁, см  величины осадки, соответствующие давлениям p₁ и p, МПа; d  диаметр штампа, см;   коэффициент формы штампа, равный 0,85;  ₀  коэффициент Пуассона грунта, принимаемый обычно 0,3 для песков и супесей и 0,4 для глин. По результатам компрессионных испытаний в одометре величина E₀, МПа, вычисляется по формуле

где e₁ и e₂  значения коэффициентов пористости, соответствующие давлениям p₁ и p₂;  величина начального коэффициента пористости, получаемая на оси величин e (см.М.4.5, рис.М.9.13).

Рис.М.9.13. Определение величины модуля деформации грунта E0: а - по результатам штамповых испытаний в полевых условиях; б - по компрессионной кривой

М.9.14. Когда рекомендуется применять способ расчета осадки с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого слоя конечной толщины?

Этим способом предлагается пользоваться, если модуль деформации грунта основания более 100 МПа или если модуль деформации E₀> 10 МПа, но ширина подошвы фундамента более 10 м. В этом случае осадочное давление считается равным полному.

М.9.15. В чем состоит идея метода эквивалентного слоя (по н.А.Цытовичу)?

Идея заключается в том, что приравниваются осадки, с одной стороны, штампа (гибкого или жесткого), находящегося на упругом однородном линейно-деформируемом полупространстве, а, с другой стороны, поверхности безграничного линейно-деформируемого слоя при тех же величинах внешней нагрузки, действующей одинаково по всей границе этого слоя, и модуля деформации. В результате этого приравнивания находится толщина такого слоя hэкв, названного эквивалентным (рис.М.9.15).

Рис.М.9.15. Расчет осадки по способу эквивалентного слоя

М.9.16. Для каких случаев используется в расчетной практике способ эквивалентного слоя?

Для случаев неоднородных грунтов основания и при расчете затухания осадки во времени по теории фильтрационной консолидации.

М.9.17. Почему в формулу осадки для жесткого штампа на упругом полупространстве не входит глубина сжимаемой толщи?

Потому, что полупространство снизу не ограничено (толщина равна бесконечности) и при решении задачи отыскивается несобственный интеграл. Если бы толщина была ограничена конечным размером, она входила бы в окончательную формулу осадки.

М.9.18. От каких факторов зависит коэффициент  в формуле осадки для полупространства? Чему он равен для круга, квадрата, "ленты"?

Этот коэффициент зависит от формы в плане загруженной площадки (квадрат, круг, прямоугольник), а также от жесткости штампа (гибкий штамп или жесткий). Для круга и жесткого штампа он равен 0,79, для квадрата  0,88, для "ленты" (соотношение размеров сторон 10:1 и более) - 2,12.

М.9.19. Какой вид имеет эпюра давлений  _z по глубине в методе эквивалентного слоя?

В методе эквивалентного слоя она имеет форму прямоугольника, распространяющегося на всю толщину эквивалентного слоя. Однако затем этот прямоугольник заменяется равновеликим треугольником с высотой, равной двум толщинам эквивалентного слоя (см. рис.М.9.15).

М.9.20. Из какого предположения выводится среднее значение коэффициента относительной сжимаемости в способе эквивалентного слоя?

Среднее значение коэффициента относительной сжимаемости в способе эквивалентного слоя выводится из предположения, что осадка однородного основания при среднем значении коэффициента относительной сжимаемости равна суммарной осадке отдельных слоев, то есть приравниваются осадки и, исходя из этого, получается среднее значение коэффициента относительной сжимаемости. При вычислении напряжений в пределах каждого слоя используется треугольная эпюра напряжений  _z по глубине, распространяющаяся на двойную толщину эквивалентного слоя (см.рис.М.9.15).