28. Основные положения расчета гибких фундаментных конструкций по теории упругого полупространства(метод Жемочкина)

Общие положения

На распределение давления под гибкими фундаментами влияет их деформация, а иногда и деформация системы надземных конструкций с фундаментами. В связи с этим на усилия в конструкции гибкого фундамента влияет его жесткость, жесткость основания и жесткость надземных конструкций. В зависимости от протяженности гибких фундаментов различают плоскую задачу, когда фундамент (например, ленточный под стену) в каждом сечении по его длине имеет одинаковую форму деформации (рис. 10.15,а), и пространственную задачу в двух случаях: 1) балка на упругом основании (ленточный фундамент под колонны, принимаемый в поперечном направлении жестким, рис, 10,15,6); 2) фундаментная плита на упругом основании (когда в обоих направлениях учитывается искривление фундамента, рис. 10.15, в). Фундаментные плиты могут быть сплошные, ребристые и коробчатые.

Рис. 10.15. Расчетные схемы гибких фундаментов в случае упругого полупространства

Известно много методов расчета балок на упругом основании, применяемых к линейно деформируемым грунтам. Наибольшее распространение получили следующие теории: местных деформаций с постоянным коэффициентом постели; местных деформаций с переменным коэффициентом постели; упругого полупространства; упругого слоя на несжимаемом основании; упругого слоя с переменным модулем деформации грунтов в основании по глубине. Кроме того, в настоящее время применяют численные методы, позволяющие учитывать совместно деформации основания, фундаментов и надземных конструкций.

Теория упругого пространства является другой крайней теорией расчета балок и плит на упругом основании. В этом случае фундаментная балка принимается лежащей на однородном упругом или линейно деформируемом бесконечном полупространстве (рис. 10.16,6). Эта теория была выдвинута Г. Э. Проктором и развита Н. М. Герсевановым, М. И. Горбуновым-Посадовым, Б. Н. Жемочкиным, И. А. Симвулиди, А. П. Синицыным и др. Наблюдения многих исследователей показали, что деформации за пределами площади загружения затухают значительно быстрее, чем согласно теории бесконечного полупространства. Исследования ЛИСИ * свидетельствуют, что основные деформации уплотнения грунта развиваются в пределах сравнительно небольшой глубины, а ниже происходят лишь упругие деформации, составляющие около 5 % величины осадки (рис. 10.1.7). Последние деформации обусловлены упругими деформациями грунта. Это подтверждает целесообразность использования теории упругого (линейно деформируемого) слоя на несжимаемом основании.

Дополнительным подтверждением являются результаты наблюдений за осадкой поверхности грунта и осадкой глубинных марок, полученные С.

Н. Сотниковым и А. А. Собениным в ЛИСИ. Эти наблюдения и анализ их результатов показали, что поверхность грунта вблизи возводимых зданий деформируется приблизительно в соответствии с деформацией поверхности слоя линейно деформируемого грунта, лежащего на упругом основании, имеющем модуль упругости в 10...20 раз больший модуля общих деформаций.