2.5 Сызықтық деформациялану принциптері
Тұтас
изотропты серпімді денелерге (болат,
бетон, тас) арналып шығарылған кернеулердің
жалпы теориясын (ілімін) грунттарды
есептеуге қолдану мүмкін емес. Өйткені,
грунттар диспертті, кеуекті, қоспа
түріндегі заттар болғандықтан, оларда
көбінесе сыртқы жүктің әсерінен
қайтымсыз, нығыздалу деформациясы
дамиды да, ал серпімді деформацияның
үлесі өте аз болады. (2.2 формуланы
қараңыз). Көптеген эксперименттік
зерттеулердің нәтижелері көрсеткендей,
сыртқы жүктердің әсерінен грунттарда
дамитын деформациялар (
)
мен кернеулердің (
)
арасындағы тәуелділік 2.8 – суретте
көрсетілген графикпен сипатталады.
Мұнда
мен
іргетасқа
сатылап түсірген жүктің әсерінен грунтта
пайда болатын салыстырмалы деформациялар
мен тік кернеулер. Енді
=f(
эксперименттік
тәуелділігін талдап көрелік. Егер сыртқы
жүкті сатылап көбейтіп, тік кернеулі
шамасына
жеткізсек грунтта тек қана серпімді
(қайтымды) деформациялар дамиды (2.1)
формуланы қараңыз. Себебі мұндай
кернеудің грунттың ішкі құрылымдық
байланыстарын бұзуға шамасы жетпейді,
сөйтіп грунт нығыздалмайды. Жүктің
шамасын сатылап, одан әрі көбейтсек,
яғни
>
шарты орындалғанда, грунттың байланыстары
бұзылып, нығыздалу деформациялары
қарқынды дами бастайды. Осындай жағдайда
грунтты негізде туындайтын тік кернеудің
шамасы белгілі бір шектен асқанда (2.8 -
сурет), мысалы
>
шарты орындарғанда грунт деформацияларын
даму жылдамдығы (оған сәйкес іргетастың
шөгу жылдамдығы ) күрт қарқындап кетеді,
яғни
=f(
тәуелділігі сызықтық заңдылықтан көп
алыстап, қисық сызықпен сипатталады.
Өйткені грунтты негізде нығыздалу
деформацияларымен қатар іргетастың
орнықтылығына қауіп төндіретін жылжу
деформациялары да пайда болады. Сондықтан
грунт механикасында іргетастың
табанындағы грунтқа берілетін қысымнан
туындайтын тік кернеудің шамасы мынадай
шартпен шектеледі:
(2.23)
мұнда
- шамасы грунттың тек қана сызықтық
деформациясын тудыратын шекті кернеу,
әдетте
нақты іргетастардың табанында болатын
қысымға жуық шамалар. Сөйтіп (2.23) шарты
орындалған жағдайда грунттарда сыртқы
жүктің әсерінен туындайтын кернеулер
мен деформацияларды есептеу үшін
«Серпімділік теориясын» «сызық
деформацияланатын денелердің
теориясымен»толықтырып қолдану мүмкін
болады. Себебі осы теорияға сәйкес грунт
– сызық деформацияланатын және жалпы
деформацияларымен (
)
сипатталатын дене деп аталынады. (2.23)
шартына сәйкес грунтқа бір рет сатылап
жүк артып (2.8 – сурет, 
жүк
салу тармағы), оны қайтадан сатылап
түсірсе (
жүкті
алу тармағы), яғни грунтты сыртқы
жүктердік әсерінен босатса, оның толық
деформациясын мынадай эксперимент
жолымен табуға болады:
=
+
Мұнда
-
грунттың жалпы немесе толық деформациясы;
– грунттың нығыздалу деформациясы;
-
грунттың серпімділік деформациясы;
2.8-суретте.
Іргетасқа сатылап түсірген жүктің
әсерінен грунтта туындайтын деформациялар
(ε)
мен тік кернеулердің (σ)
арасындағы тәуелділіктің сипаты: 
– грунттың құрылымдық беріктігі; 
– шамасы грунттың құрылымдық беріктігіне
тең кернеу; 
–
шамасы грунттың тек қана сызықтық
деформациясын тудыратын шекті кернеу;
–
грунттың жалпы, нығыздалу, серпімді
деформациялары; 1 – эксперимент бойынша;
2 – "сызық деформацияланатын
денелердің теориясы" бойынша
Көптеген эксперименттердің нәтижелеріне қарағанда, грунттың жалпы деформациясының ішінде нығыздалу деформациясының үлесі 90...95%, ал серпімділік деформациясының үлесі 5...10%.
Сөйтіп грунттардың кернеулік-деформациялық күйін есептеуге арналған "сызық деформацияланатын денелердің теориясы" мынадай басты жорамалдарға негізделген:
Грунт тұтас дене.
Сыртқы жүк грунтқа қайталанбастан бір ғана рет беріледі.
Сыртқы жүктің әсерінен туындайтын тік кернеудің шамасы белгілі мөлшермен (0,2 ... 0,4мпа) шектелген жағдайда, грунтта туындайтын деформациялар мен кернеулердің арасындағы тәуелділік сызық заңдылықпен сипатталады.
Грунт жалпы деформациялар модулімен (
)
сипатталатын сызық деформацияланатын
дене ретінде қарастырылады.
"Сызық деформацияланатын денелер теориясының" негізгі заңдылығының тәуелділігі:
= α · σ=
(2.24)
мұнда α - өлшемдестік (пропорция) коэффициенті;
β – грунттың Пуассон коэффициентіне байланысты есептелінетін тұрақты шама;
- грунттың жалпы деформациялар модулі.
Бұл теорияның түрлі ғимараттардың грунтты негіздерін жобалау үшін, оның ішінде іргетастардың шөгуін есептеу үшін маңызы өте зор.