4.4. Напруження, що виникають від дії власної ваги грунту

Фактичне напружений стан грунтів основи при сучасних методах

вишукувань точно визначити не представляється можливим. У більшості випадків ограни-

чиваются знаходженням вертикального напруження від дії ваги верхніх грунтів.

Вертикальні напруги від власної ваги грунту називають побутовими тисками, а

графік їх зміни по глибині - епюрою побутових тисків. Напруження від власне-

го ваги грунту визначаються на підставі наступних спрощують гіпотез: 1) напружений-

вим станом грунту при дії його власної ваги є осесиметричної ком-

прессіонное стиснення, 2) вертикальні напруження в грунті визначаються підсумовуванням

напруг від ваги елементарних шарів грунту; 3) грунт, що знаходиться нижче рівня грунто-

вих вод, відчуває зважувальне дію води, 4) шар грунту, що знаходиться нижче по-

доносного шару, називається водоупором і відчуває на своїй поверхні гідростатіче-

ське тиск водяного стовпа.

Визначаємо напругу від власної ваги грунту (природного або побутового) за

Формулою

де n - число шарів грунту в межах глибини z; γ

i - питома вага грунту i-го шару, кН/м3;

hi - товщина або потужність цього шару, м.

Питома вага водопроникних грунтів, що залягають нижче рівня грунтових вод,

приймається з урахуванням вісового дії води відповідно до виразу

е – коэффициент пористости.

Формула используется для вычисления бытовых давлений на границах геологических

слоев, на линии уровня грунтовых вод и на границе водоупора. В остальных сечениях быто-

вые давления могут быть определены по линейной интерполяции. На рис. 4.11 представлены

характерные эпюры бытовых давлений в грунтовом массиве. На границах геологических

слоев угол наклона эпюры, как правило, изменяется в связи с изменением величины удель-

ного веса грунта. На линии уровня грунтовых вод (WL) имеет место самый заметный перегиб

эпюры, вызванный уменьшением удельного веса грунта во взвешенном состоянии. На гра-

нице водоупора эпюра имеет скачок на величину гидростатического давления от веса столба

воды над водоупором.

Деформации от действия веса природного грунта считаются давно стабилизировавши-

мися. Исключение составляют случаи действия свежеотсыпанной насыпи или понижения

уровня подземных вод. При большой мощности толщи насыщенных водой сильносжимае-

мых грунтов, обладающих ползучестью, иногда приходится считаться с незавершенной

фильтрационной консолидацией и консолидацией ползучести.

Рис. 4.11. Характерні епюри розподілу побутовихнапружень у масиві грунту: а - однорідний масив; б - масив, представлений трьомаінженерно-геологічними елементами; в - те ж, але при цьому третій шар є водоупором; HwL - відстань від водоупора до рівня грунтових вод

5. Деформації грунтів і розрахунок осадок фундаментів

5.1. Види і природа деформацій грунтів

Метою розрахунку підстав по деформацій є обмеження абсолютних і (або)

відносних переміщень фундаментів і надфундаментних конструкцій такими МЕЖАХ

лами, при яких гарантується нормальна експлуатація споруди і не знижується його

довговічність (внаслідок появи неприпустимих осад, підйомів, кренів, змін

проектних рівнів та положень конструкцій, розладів їх з'єднань і т. п.).

Під дією навантаження, прикладеної до основи через фундамент, у грунті осно-

вання виникає напружений стан, який викликає розвиток деформацій, при-

водящих до переміщення (осаді) фундаменту і поверхні грунту навколо нього.

Оскільки грунт складається з твердих частинок (твердих тіл) і пор, заповнених по-

ду та повітрям (рідиною і газом), його деформації будуть розвиватися в залежності від

деформативності зазначених складових. Види деформацій грунту і фізичні при-

чини, їх викликають, можна систематизувати (табл. 5.1).

Як правило, при розрахунку осідання фундаментів розглядають інтегрально оста-

точні деформації ущільнення та деформації спотворення форми. З пружних деформацій

зміни обсягу враховують тільки деформації замкнутих бульбашок повітря (газу),

так як деформації обсягу твердих частинок і води в тисячі разів менше залишкових де-

формацій ущільнення.