33 Пространственная задача при нагрузке приложенной к круговой или прямоугольной площадке

Пространственная задача при нагрузке приложенной к круговой площадке.

При определении напряжений в грунтах под нагрузками, распределенными по ограниченной площади (колоны) решается пространственная задача.

Нагрузка равномерно распределенная по кругу: вертикальное нормальное напряжение по оси z проходит через центры.

Рис.

β – угол образуемый вертикальной осью и прямой, соединяющей рассматриваемую точку А с любой точкой на окружности.

k₁ – определяется по таблицам в зависимости от отношения z/r.

Нагрузка равномерно раскрываемая по прямоугольной площадке.

Рис.. К определению напряжений в основании при действии на его поверхности нагрузки, равномерно распределенной по прямоугольной площадке

k2 – коэффициент определяемый по таблицам, в зависимости от отношений z/b и L/b, где L - большая, В – меньшая стороны загруженного прямоугольника, z - глубина рассматриваемой точки.

34 Напряжения в слоистом массиве от собственного веса грунта

Давление от собственного веса грунта называется бытовым или природным.

Рис.

В водоносных грунтах вычисление удельного веса производится с учетом взвешивающей силы воды

, e – коэффициент пористости.

В глинах и суглинках с I_L<0.25 взвешивающее воздействие воды можно не учитывать.

35 Определение осадки слоистого массива методом послойного суммирования

Определение осадки слоистого массива методом послойного суммирования.

Все деформации основания можно разделить на несколько видов:

осадки – деформации, которые не вызывают коренного изменения структуры грунта и происходит в следствии уплотнения грунта под влиянием внешних нагрузок или собственного веса грунта.

просадки – деформация, в результате коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, собственного веса грунта и влиянием дополнительных факторов (замачивание просадочного грунта, оттаивание мерзлых прослоек).

оседание – деформации поверхности грунта в результате разработки полезных ископаемых, понижение уровня подземных вод и т.д.

1 Определение осадки методом послойного суммирования. В методе послойного суммирования принят ряд допущений:

– осадка основания вызывается дополнительным давлением р₀, равным полному давлению под подошвой фундамента р за вычетом вертикального нормального напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента: р₀ = р – σ_zg,0 (при планировке срезкой принимается , при отсутствии планировки или планировке подсыпкой, где– удельный вес грунта, расположенного выше подошвы;d и d_n – глубина заложения фундамента от уровня планировки и природного рельефа);

– распределение дополнительных вертикальных нормальных напряжений σ_zp от внешнего давления р₀ по глубине принимается по теории линейно-деформируемой среды как для однородного основания;

– при подсчете осадок основание делят на «элементарные» слои толщиной до 0,4b (b – ширина фундамента) и определяют сжатие их от дополнительного вертикального нормального напряжения σ_zp, действующего по оси фундамента в середине рассматриваемого слоя. Величина напряжения σ_zp на любой глубине определяется выражением , где α – коэффициент, зависящий от формы фундамента и относительной глубины рассматриваемой точки;

– положение нижней границы сжимаемой толщи принимается на глубине Н_с, где выполняется условие .

Если найденная по этому условию нижняя граница сжимаемой толщи попадает в слой грунта с модулем деформации Е < 5 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины Н_с, то нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия .

Осадка фундамента s методом послойного суммирования определяется по формуле

,

где β – безразмерный коэффициент, равный 0,8; σ_zp,i – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта; h_i и Е_i – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта; п – количество слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине приведено на рисунке.

Рис Схема распределения вертикальных напряжений при расчете осадок методом послойного суммирования