67. Какой вид имеет эпюра реактивных напряжений под жёстким штампом? Каким образом на неё влияют области пластических деформаций?

Эпюра реактивных напряжений (давлений) под жестким штампом, полученная из решения теории упругости, имеет форму "седла" с максимумом под краями (ординаты равны бесконечности) и минимумом в середине (менее средней величины давления). Поскольку грунт (да и любой материал) не может воспринимать бесконечно больших давлений, то под краями начинают развиваться области пластической деформации, а ординаты эпюры реактивных давлений превышать предельные значения не могут. Но чтобы выполнить условие равновесия, то есть чтобы не нарушался объем (площадь) эпюры, повышаются ординаты эпюры во внутренней ее части (рис.М.9.2,а).

В случае эксцентричного приложения внешней нагрузки вместо прямоугольной эпюры мы имеем трапецеидальную (рис.М.9.2,б) и применительно к ней делаются те же построения, какие показаны на рис.М.9.2,а.

а - случай центральной нагрузки;

б - случай внецентренного нагружения:

1 - эпюра по решению теории упругости; 2,3 - трансформация эпюры с ростом пластических деформаций; 4 - вид эпюры, принимаемый в практических расчетах; 5 - осадка поверхности основания; 6, 7 - максимальные и минимальные краевые давления; 8 - центр эпюры реактивных давлений.

68. Что следует сделать, чтобы проверить условие равновесия, пользуясь эпюрой контактных напряжений под подошвой штампа?

Для этой цели следует найти объем эпюры реактивных давлений (для плоского штампа на единицу длины), и этот объем должен равняться суммарной внешней нагрузке, действующей на штамп, то есть сумма проекций на вертикальную ось действующих сил должна равняться нулю (условие равновесия).

Определение напряжений в массиве грунта от действия собственного веса

69. Как вычислить вертикальные напряжения в массиве грунта от его собственного веса и чему они равны? Напишите формулу.

; ;

где γ - удельный вес грунта;

ξ - коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя, определенный по формуле (3.18) ().

Для однородного напластования при γ(z)=const вертикальные напряжения от собственного веса грунта

70. Следует ли учитывать деформации грунта от его собственного веса, и в каких случаях?

Деформации грунта от его собственного веса обычно не учитываются, так как они давно завершились. Однако в том случае, если в силу обстоятельств изменяется структура грунта, то сила собственного веса грунта вызывает в нем дополнительные деформации (например, при увлажнении лессового грунта, из-за которого растворяются жесткие цементационные связи, или оттаивания вечномерзлого грунта).

71. Чему равны боковые напряжения от собственного веса грунта? Что называется коэффициентом бокового давления грунта в условиях естественного залегания? Может ли коэффициент бокового давления грунта в условиях естественного залегания быть более единицы?

Боковые напряжения σх составляют обычно долю от вертикальных, то есть σх = ξоσz. Коэффициент бокового давления грунта в условиях его естественного залегания ξо равен отношению бокового давления σх к вертикальному σz. (а не отношению приращений этих давлений), то есть не следует путать ξо и ξ . Коэффициент ξо может быть как больше, так и меньше единицы.

72. Как связаны между собой коэффициент бокового давления грунта ξ и коэффициент бокового давления в условиях естественного залегания ξо? От чего зависит величина ξо?

Значение ξ может лишь совпадать с величиной ξ_о. Для сыпучего грунта, у которого удельное сцепление c отсутствует, можно назвать следующие пределы для ξ_о:

ξ <= ξ_о =< 1/ ξ .

Для связного грунта эти пределы еще больше и поэтому можно считать, что:

то есть практически коэффициент ξ_о может быть любым. Величина ξ_о зависит от условий образования массива и тех геологических процессов, которые протекали в течение длительного времени. Опытное определение величины ξ_о затруднительно. Часто считается, что ξ_о =1, так как все тела "текут" с определенным, часто весьма малым коэффициентом вязкости.