книги из ГПНТБ / Березанцев В.Г. Расчет прочности оснований сооружений

После этого представляется возможным построить сетку в об­ ласти 0.3; 0.0; 3.3. Построение линий скольжения в области, примыкающей к подошве фундамента, производится группами,

каждый раз начиная от точки на подошве (5.1; 6.2; 7.3), в ко-

торой 'известно, что х=0 'И = 0. По значениям ® в точках на*

подошве вычисляются ординаты эпюры предельного1 давления

по первой формуле (31).

На рис. 59 построена эпюра; пунктиром показано очертание

эпюры (величины ординат указаны в скобках) предельного дав­ ления, подсчитанного при учете влияния веса слоя h — 2 м в виде равномерно распределенной вертикальной пригрузки интенсив­

ностью 1,8X2=3,6 т/м2 (т. е. при 6 = -^- на оси оу). Предель­ ная нагрузка получилась на 22°/о меньше, чем при построении,

ЮГ

правильно учитывающем взаимодействие всех областей грунта,

находящихся в предельном напряженном состоянии.

Для того чтобы в практических расчетах избежать трудо­ емкого построения сетки, как и в случае 1 а, можно получить формулы с помощью введения приближенного очертания объем­ лющих линий скольжения. Ввиду того что при относительном заглублении в пределах 1—2 эксцентрицитет равнодействую­ щей предельного давления незначителен, для практических це­ лей в случае 1 б всегда можно определять предельное давление по схеме центрально приложенной нагрузки, т. е. с учетом об­

разования под фундаментом симметричного уплотненного адра. Подобранное для этого случая приближенное очертание объемлющих линий скольжения показано на рис. 60. Ниже оси оу (уровня подошвы фундамента) линия скольжения составле­ на из прямолинейного отрезка db, являющегося продолжением линии скольжения выше оу, и дуги логарифмической спирали

Ьс, доходящей до вершины треугольного уплотненного ядра с и имеющей уравнение:

тали; дуга логарифмической спирали определяется изменением

Выше оси оу принимается точное очертание литий скольже­ ния: в нижней части прямая de, составляющая угол? с верти­ калью, проведенной из точки d до пересечения с прямой раз­ рыва ge\ между прямой разрыва и поверхностью грунта линия

102

скольжения представляет собою отрезок прямой ef, наклонен­ ной к горизонтали под угло-м 45°------- .

В соответствии с рассмотренным выше условием предель­ ного равновесия 1слоя h прямая разрыва проводится под углом ш к вертикали (® вычисляется по (57)) из точки пересечения с поверхностью прямой ag, проведенной из краевой точки по­ дошвы фундамента а тд углом ® к вертикали.

Таблица 9

дующая формула, определяющая полную предельную нагрузку на заглубленный фундамент:

Коэффициент A„h представляет собою следующую функцию угла внутреннего трения и относительного заглубления фунда­ мента:

1 + sin <p (cos-g—sin-j-

103

Таблица 10

К

и предельную нагрузку возможно вычислять по схеме для малозаглубленного фундамента с применением вместо формулы (60)

Ниже приведены значения min-у для ф=30, 36 и 40° и ве-

104

Как видно, расчеты по формуле (60) дают результаты при А=0,5<0,6 превышающие величины, полученные по формуле

Рис. 61

(54) только на 9—18%. Следовательно, относительное заглуб­ ление 0,5 действительно является границей, выделяющей малозаглубленные фундаменты из большой группы фундаментов

мелкого заложения. До-у-=0,5 предельная по условию проч­

ности основания нагрузка на фундамент должна определяться по формуле (54).

105

Пример расчета. Фундамент промежуточной опоры моста имеет в плане размеры подошвы 5x20 м, глубина заложения 5 л. Общая расчетная на­

боковая пригрузка, определяем предельную нагрузку по формуле (60) для

Рассматриваем действие центрально приложенной нагрузки

в условиях осесимметричного напряженного состояния при от­

4- 2, при котором разрушение основания происходит еще в виде выпирания грунта на поверхность (|Случай 1 б).

Применение рассуждений, аналогичных изложенным выше при анализе взаимодействия основания и слоя h в плоской за­ даче, к случаю 'осесимметричной деформации показывает, что при соответствующем этому случаю предельном напряженном

состоянии ни в одной области не получается прямых линий скольжения. Поэтому построение сетки линий скольжения очень сложно и весьма неудобно для практических целей. Прихо­ дится ограничиться применением приближенной формулы, вы­ веденной [54] для очертания линий скольжения, перенесенного на случай осесимметричного напряженного состояния со схемы для плоской задачи (рис. 60):

Так же, как и выше (см. § 15), для осесимметричной дефор­ мации при определении коэффициента Akh по графику рис. 62

следует принимать ®р на 2° меньше значения, полученного на основании лабораторных испытаний образцов грунта.

Ниже приводится пример расчета.

106

ГЛАВА VI

ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

§ 18. Расчет прочности песчаных оснований под прямоугольными фундаментами глубокого заложения

прочности нагрузка определяется по схеме для случая 2 а и со­ ответствует такой степени развития областей сдвигов, при ко­ торой последние достигают горизонтальной плоскости на уровне подошвы фундамента. При дальнейшем увеличении нагрузки области сдвигов деформируют слой грунта (/i), расположен­ ный в пределах глубины заложения фундамента.

Давление на основание, при котором начинаются переме­

щения в слое h, еще далекие от перемещений, характерных для общего сдвига и выпирания, но вызывающие значительное уве­ личение осадки фундамента, определяется на основании сле­ дующих соображений. Прежде всего следует отметить, что вви­ ду наличия заделки фундамента в грунте представляется воз­ можным рассматривать симметричное развитие областей сдви­ гов и учитывать наличие уплотненного ядра под фундаментом.

При образовании областей сдвигов пригрузка, действующая вне фундамента по горизонтальной плоскости на уровне его подош­ вы от веса слоя h, имеет вертикальное направление.

Отклонение направления действия пригрузки от вертикали происходит позже, в процессе взаимодействия областей сдвигов основания с областями сдвигов, постепенно развивающихся в

слое h, при давлении более предельного, определенного по схе­ ме случая 2 а.

В процессе осадки фундамента, протекающей до образова­ ния значительных областей сдвигов в основании, происходит некоторое понижение грунта на уровне подошвы. Вследствие этого вертикальная пригрузка, действующая на указанном уров­ не, создаваемая весом слоя высотою h, уменьшается на вели­

109

чину сил трения, возникающих между грунтом, находящимся над областями сдвигов, и остальным массивом.

Для приближенного определения интенсивности пригрузки

воспользуемся упрощенной схемой, изображенной на рис. 63, на которой силы трения, уменьшающие величину пригрузки, счи­ таются действующими по вертикальным плоскостям, проходя­ щим через границы области сдвига. Суммарную величину сил трения выражаем как произведение горизонтального давления

Пример расчета. Определим предельное давление для основания про­ межуточной опоры моста, рассмотренной в примере на стр. 106 при глубине

110