138. Основные положения расчетов фундаментов глубокого заложения по предельным состояниям.

1. Расчет по условию прочности оснований фундаментов глубокого заложения, состоит в определении «критического» давления, соответствующего некоторой степени развития областей сдвигов. 2) Расчет по предельным осадкам должен осуществляться с учетом наличия развивающихся под нагрузкой областей предельного состоянияРасчет по условию прочности оснований фундаментов глубокого заложения состоит в определении «критического» давления, соответствующего некоторой степени развития областей сдвигов. Эта степень развития областей сдвигов устанавливается в одном случае по точке перелома графика осадки (кривая 3 на рис. VI1-1), после которой интенсивность осадки сильно возрастает, что соответствует в песчаных основаниях, как показали исследования, развитию областей сдвигов до уровня подошвы фундамента. В другом случае, когда нет ясно выраженной точки перелома графика (кривая 4 на рис. VI1-1), степень развития областей сдвигов, соответствующая «критическому» давлению, установлена по величине предельной относительной осадки для большинства сооружений около 0,2 (относительная осадка — отношение величины осадки к ширине подошвы фундамента); эта степень развития оказывается ограниченной в поперечном разрезе фундамента и основания прямыми, проведенными через краевые точки подошвы фундамента под углом 45° к горизонту. Указанные критерии получены для песчаных оснований, для которых установление предельного состояния по условию прочности наиболее существенно.Из сказанного об определении критической степени развития областей сдвигов для оснований фундаментов, при сооружении которых не происходит вытеснения грунта наружу (и, следовательно, не происходит предварительного уплотнения основания), видно, что в этом случае предельное состояние по условию прочности устанавливается достаточно условно; оно является ориентиром для гарантии отсутствия осадок более предельных, что представляет собой также существо расчета по второму предельному состоянию. Таким образом, в этом широко распространенном случае фундаментов глубокого заложения в наибольшей степени сближаются расчеты по обоим предельным состояниям.

139. Свойства илов, заторфованных грунтов и торфов, как оснований сооружений.

Отличительными особенностями указанных грунтов являются высокая степень влажности (S_r>0,8) и большая сжимаемость – модуль деформации, как правило, не превышает 5 МПа в интервале давлений, обычных для фундаментов гражданских и промышленных сооружений.

Вместе с тем в условиях природного залегания эти грунты обладают структурными связями и проявляют повышенную сжимаемость только при давлениях, превышающих прочность структурных связей .Вследствие того что илы, ленточные глины, заторфованные грунты чаще всего находятся в водонасыщенном состоянии и обладают очень малой водопроницаемостью, их осадки развиваются крайне медленно. При уплотнении одновременно протекают процессы фильтрационной консолидации. Слабые водонасыщенные глинистые грунты и торфы имеют тиксотропные свойства. Тиксотропия проявляется в том, что при механических воздействиях (быстрое приложение нагрузки, превышающей ; перемятие; динамические воздействия и т.п.) структурные связи в грунтах разрушаются и резко снижаются характеристики прочности и деформируемости. Однако с течением времени водно-коллоидные связи, имеющие обратимый характер, восстанавливаются. Все водонасыщенные глинистые грунты являются сильнопучинистыми при промерзании, что следует учитывать при проектировании оснований и фундаментов. Указанные грунты имеют низкую прочность.Медленная уплотняемость слабых водонасыщенных глинистых грунтов, в особенности илов, непосредственно влияет на их несущую способность.При быстром загружении оснований, представленных такими грунтами, процесс уплотнения может отставать по времени от роста нагрузки. При этом в грунте возникают значительные величины порового давления, препятствующего мобилизации сил сопротивления сдвигу. Из-за низких строительных свойств этой группы грунтов их использование как естественных оснований чаще всего невозможно и требуется проведение мероприятий по повышению их прочности и снижению деформируемости.Выбор конкретных способов строительства на этой категории грунтов зависит от свойств, глубины залегания и мощности пластов слабых грунтов, а также от конструктивных особенностей проектируемых зданий и сооружений и предъявляемых к ним эксплуатационных требований.Наличие структурных связей обусловливает характерный вид компрессионных кривых для грунтов ненарушенной структуры (рис. 8.6, а), получаемых при медленном нагружении образцов небольшими ступенями нагрузки. Практически недеформируемые при давлениях < , они сильно уплотняются при больших значениях давлений. Предельное сопротивление сдвигу этих грунтов при давлениях < (рис. 8.6, б) почти полностью обусловлено сопротивлением структурных связей (φ0; с 0). При давлениях, превышающих , сцепление снижается и несколько возрастает угол внутреннего трения.

Рисунок 8.6 – Зависимости коэффициента пористости (а) и предельного

сопротивления сдвигу (б) от нормального давления для илов