7. Давление грунта на подпорные стены. Коэффициенты бокового расширения грунта.

Коэффициент бокового давления и расширения, а также модуль деформации зависят от вида грунта, от плотности его сложения и влажности (консистенции) глинистого грунта. Коэффициент бокового давления у воды =1, у глинистого грунта текучей консистенции – стремится к 1.

Коэффициент бокового расширения или коэффициент Пуассона определяется как:

μ=ξ/(1+ξ), откуда, коэффициент бокового давления:

ξ=μ/(1 - μ).

8 Предельные состояния оснований. Напряженно-деформируемые и критические состояния грунта.

Существуют 3 фазы напряженно-деформированного состояния:

1. Фаза уплотнения. В строительном отношении такое состояние грунта будет полезным, так как грунт в этой фазе приобретает более плотную структуру и будет давать меньшие осадки. Работает закон Гука (деформ от давл).

2. Фаза сдвигов. Переходная в пластическое или прогрессирующее в течение, выпирание, просадку или подобные недопустимые деформации основания. (деф-ции-напряжения нелинейны)

3. Фаза выпора. Потеря устойчивости.

Зависимость между давлением и деформациями представлена на рисунке. Области (зоны) локального разрушения грунта развиваются в ширину и в глубину основания, при этом под подошвой фундамента формируется уплотненное ядро в виде клина. В определенный момент времени краевые области разрушения грунта основания смыкаются на глубине и в результате расклинивающего действия уплотненного ядра устанавливается такое состояние, при котором малейшее увеличение нагрузки приводит к потере несущей способности.

Расчет ведется по предельным состояниям первой группы – по несущей способности и по предельным состояниям второй группы – по деформациям (осадкам).

Расчет по первой группе предельных состояний:

Расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяется по формуле:

Расчет по первой группе предельных состояний производится по условию:

F<= (γ_c F_u) / γ_n

Где, соответственно, расчетная сила, передаваемая на основание, коэффициент условий работы в зависимости от вида грунтов, сила предельного сопротивления снования, коэффициент надежности в зависимости от класса сооружения.

В основу расчета положено предположение о том, чтобы усилия, напряжения деформации и перемещения, возникшие в основаниях и элементах конструкций фундаментов зданий и сооружений, были близки к установленным предельным значениям, но не превышали их.

Чем ближе искомое расчетное значение, тем экономнее фундамент.

Расчет ведется по предельным состояниям первой группы – по несущей способности и по предельным состояниям второй группы – по деформациям (осадкам).

Расчет по первой группе предельных состояний:

Должны быть исключены все возможные формы разрушений из-за потери прочности или устойчивости под действием силовых факторов, обуславливаемых в основном действующими нагрузками или в результате неблагоприятных (агрессивных) воздействий внешней среды.

Расчет по второй группе предельных состояний:

Должны быть исключены факторы затрудняющие нормальную эксплуатацию зданий и сооружений, вызываемые чрезмерными осадками, прогибами, выгибами, кренами, углами поворота, развитием трещин, а также амплитудными колебаниями при динамических воздействиях.

Расчет прежде всего выполняется по деформациями 2-ой группы, для слабых и по первой группе.

Цель расчета: назначение таках размеров и выбор такого конструктивного решения, чтобы в основаниях и элементах фундаментов не возникало ни одного предельного состояния.