28.Графический метод определения давления на подпорную стенку.
Рассмотрим графический метод определения давления грунтов на подпорные стенки, предложенный Ш. Кулоном и базирующийся на допущении плоских поверхностей скольжения. Этот метод основан на построении силовых треугольников и справедлив для общего случая засыпки грунта за подпорной стенкой, любой ее формы и любого наклона задней грани стенки.
Через нижнее ребро А (рис. 4.31) подпорной стенки проводим несколько возможных плоскостей скольжения — АС1 АС2, AC3... Для каждой из призм обрушения, например призмы АВС1 строим силовой треугольник, отложив в масштабе от некоторой точки О величину Q1 равную весу призмы АВС1, и проведя линию, параллельную реакции неподвижной части массива грунта R1 направленной под углом φ к перпендикуляру плоскости скольжения AC1 и линию, параллельную реакции подпорной стенки Е1, направленную под углом трения φ0 стенки о грунт.
Из условия замыкания силового треугольника по масштабу сил и определим значения R1 и E1. Далее строим силовые треугольники и для призм обрушения АВС2 и АВС3 и т. д., при этом направление реакции подпорной стенки остается неизменным, а направление реакции R1 будет меняться в зависимости от угла наклона плоскости скольжения α1.
Построение удобно расположить так, как показано на рис. 4.31.
Из этого построения легко определяется Emах по точке касания прямой, проведенной параллельно Q к кривой V1, V2, V3 изменения давления Е. Для получения Emax надо провести через найденную точку касания прямую, параллельную направлению Е, и измерить полученный отрезок в масштабе сил.
Рис. 4.31 Графическое определение максимального давления грунта на подпорную стенку
Так как суммарное давление на подпорную стенку равно площади треугольной эпюры боковых давлений, то удельное давление у нижнего ребра задней грани стенки
где Н — длина задней грани подпорной стенки.
Зная Н и mахσ2, легко построить треугольную эпюру удельных давлений по задней грани стенки.
31.Метод послойного суммирования.
Метод послойного суммирования применяют при определении осадок фундаментов ограниченных размеров. Сущность данного метода состоит в следующем. При размерах фундаментов, значительно превышающих мощность сжимаемого слоя грунта, можно считать сжатие грунта происходящим без возможности бокового расширения
и воспользоваться для определения величины осадки приведенными ранее зависимостями (4.6), (4.12).
Границей применимости этих формул считают условие
,
где b − ширина меньшей стороны фундамента.
Рис. 4.2. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве расчета осадок основания методом послойного суммирования
При 
нельзя
пренебрегать затуханием вертикальных
напряжений 
по
глубине. Эти изменения будут тем
значительнее, чем глубже расположен
жесткий подстилающий слой.
Суть
метода послойного суммирования состоит
в том, что эпюру вертикальных напряжений
(рис. 4.2) в основании по центральной оси
фундамента разбивают на участки,
соответствующие мощности отдельных
слоев грунта 
,
в пределах каждого элементарного слоя
считают величину напряжений неизменной
и равной величине среднего напряжения
в рассматриваемом слое, т.е. заменяют
действительную криволинейную эпюру
ступенчатой.
В этом случае сжатие в пределах каждого слоя рассматривают как сжатие без возможности бокового расширения, а величину осадки определяют как сумму осадок отдельных слоев.
Для
построения эпюры напряжений (рис. 4.2)
пользуются таблицами значений коэффициента
α, дающего возможность определить
величину
(давления
по оси, проходящей через центр области
нагружения на расстоянии z от
поверхности грунта) в долях от величины
внешней нагрузки 
.
Коэффициент α определяется в зависимости от отношения сторон фундамента l/b (где l − бóльшая из сторон фундамента) и отношения z/b. Таблицы значений α приведены в СНиП и справочниках. Тогда на любой глубине величина напряжения
.
Полная величина осадки может быть найдена как сумма осадок отдельных слоев
(4.14)
(4.15)
где 
или 
−
величины осадок отдельного слоя грунта.
Для случая однородного основания характеристики грунта β, Е0, m0 можно считать неизменными, а мощность слоев принять одинаковой по глубине, тогда и выражения (4.14) и (4.15) примут вид:
(4.16)
(4.17)
При определении осадки фундамента необходимо учесть влияние глубины его заложения и установить пределы суммирования по глубине. Грунт, залегающий в уровне подошвы фундамента, до возведения сооружения уже был обжат давлением собственного веса вышележащего грунта, так называемым бытовым давлением. Поэтому для определения величины осадки фундамента начальную ординату давления на грунт принимают
,
где 
−
дополнительное вертикальное давление
на основание от сооружения (для фундаментов
шириной b ³ 10 м принимается 
=
); 
−
вертикальное напряжение от собственного
веса грунта (бытовое давление) на уровне
подошвы фундамента.
Последующие ординаты эпюры определяют по формуле
,
(4.18)
где 
.
Чем
глубже рассматриваемое сечение грунта
от поверхности земли, тем больше величина
бытового давления и тем меньше напряжения
от сооружения. Суммирование осадок
производят лишь в зоне действия
существенных напряжений от сооружения.
Эту зону называют сжимаемой толщей
грунта, или активной (рабочей) зоной.
Нижняя граница сжимаемой толщи грунта
принимается на глубине 
,
где выполняется условие:
.
Положение границы сжимаемой толщи может быть найдено графически: для этого проводят прямую, соединяющую ординаты 0,2 бытового давления; пересечение этой прямой с эпюрой σZ давлений от сооружения покажет положение границы сжимаемой толщи (прямая АВ).
Если
найденная граница сжимаемой толщи
находится в слое грунта с модулем
деформации 
МПа,
или такой слой залегаетнепосредственно
ниже глубины
,
нижняя граница сжимаемой толщи грунта
принимается на глубине, где выполняется
условие:
.
Мощность сжимаемой толщи зависит от ряда факторов. Она увеличивается при возрастании давления от сооружения р и увеличении размеров площади загружения и уменьшается с увеличением глубины заложения фундамента. На нее влияет форма фундамента (разное затухание напряжений по глубине), а также вид и состояние грунта (степень возрастания бытового давления по глубине).