- •3. Физические характеристики и показатели грунтов определяемые опытным путем.
- •4.Классификационные показатели грунтов
- •5. Общее понятие об основных закономерностях механики грунтов.
- •8.Эффективные и нейтральные давления в водонасыщенных грунтах. Механическая модель сжатия грунтовой массы.
- •13. Принцип линейной деформируемости грунтов (картинку графика не могу вставить, в тетради)
- •14.Основные физико-механические свойства структурно-неустойчивых грунтов
- •16. Определение напряжений в грунтах от действия сосредоточенной силы. Задача Буссинеска. Эпюра напряжений по оси действия нагрузки.
- •17. Определение напряжения в грунтах от действия равномерно-распределенной нагрузки. Эпюра напряжений.
- •18. Определение напряжения в грунтах в случае плоской задачи.
- •19 Распределение напряжений по подошве фундамента (изобары, распоры, сдвиги)
- •20 Первая критическая нагрузка на грунт, формула Пузыревского.
- •21. Прикладное использование формулы Пузыревского в качестве формулы снип 2.02.01-83*
- •22. Вторая предельная нагрузка на грунт. Прикладное применение в формуле снип.
- •23. Метод круглоцилиндрических поверхностей. Коэффициент устойчивости откоса.
- •24. Предельный угол откоса сыпучих и предельная высота откоса связных грунтов.
- •27 Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке. Метод послойного суммирования
20 Первая критическая нагрузка на грунт, формула Пузыревского.
Начальным критическим давлением на основание называется то значение давления, при котором в грунте основания возникают области предельного напряженного состояния. При давлениях меньших начальных критических значений во всех точках основания (рис. 6.5) напряженные состояния допредельные, что совершенно безопасно для оснований сооружений. В этом случае до достижения начального критического давления грунт находится в фазе уплотнения (см. рис. 6.6) и подход к ее определению демонстрируется для полосовой нагрузки на грунт. На рис. 8.5 представлены ее реальная и расчетные схемы.
Рис. 8.5. Реальная (а) и расчетные (б, в, г) схемы к определению начального критического давления
Для нахождения начального критического давления значения главных напряжений σ1 и σ3определяются с учетом приложенной нагрузки Р = Р0— q и соответственно веса грунта.
Вертикальное сжимающее напряжение (давление) от собственного веса грунта в точке М (см. рис. 8.5,в), лежащей на глубине z от подошвы фундамента, определяется из выражения
(8.18)
Полные главные напряжения в грунте на глубине :
(8.19)
(8.20)
На площадках сдвига, когда грунт от действия нагрузки находится в конце среза уплотнения, имеет место предельное равновесие:
(8.21)
Тогда, подставив (8.19) и (8.20) в (8.21), получим уравнение кривой, соответствующей границе пластической зоны грунта:
(8.22)
Выражение (8.22) можно рассматривать как уравнение границы области, проходящей через точку М (см. рис. 8.5,в), на контуре которой при действии под подошвой фундамента давления Р имеет место состояние предельного равновесия. Координаты точек этой границы определяются неизвестными z и α.
Решая уравнение (8.22) относительно z, получим:
(8.23)
Приравняв первую производную этого выражения по α нулю, находим максимальную глубину границы этой области zmax, где площадка скольжения получает опасный наклон к горизонту:
(8.24)
Из уравнения (8.24) следует, что при z = zmax, cosα = sinφ или α = π/2-φ
(8.25)
Тогда, подставляя (8.25) в формулу (8.24), получаем выражение для низкой точки сдвига грунта (zmax) в следующем виде:
(8.26)
Решая это относительно Р = Рсr найдем такое значение критического давления, при котором область предельного равновесия развивается на заданную глубину zmах:
(8.27)
Исходя из условия, что начальное критическое давление соответствует отсутствию пластических деформаций во всех точках основания, т.е. zmax = 0, имеем
формула (8.28)
Это и есть формула для определения начального критического давления на грунт основания. Формула (8.28) (при с = 0) была получена Н.П. Пузыревским (1923) и, как правило, называется его именем. Практика показывает, что фундамент, спроектированный таким образом, что давление под его подошвой не превышало бы начального критического давления, будет иметь экономически невыгодные размеры.