10.5. Распределение напряжений от собственного веса грунта.

Случай 1. Основание представлено одним слоем однородного грунта с постоянным весом по глубине ( ), грунтовые воды отсутствуют.

Случай 2. Основание по глубине представлено несколькими слоями грунта, удельные веса каждого грунтового слоя неизменны, грунтовые воды отсутствуют.

Случай 3. В грунтовом основании, представленном однородным слоем, имеются грунтовые воды, грунт взвешивается .

К расчету принимается двухслойное основание 1 - удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды.

Случай 4. Слоистое грунтовое основание ниже грунтовых вод представлено слоями грунтов, испытывающих ( ) и не испытывающих ( ) взвешивающее действие воды.

- определяется при полном водонасыщении ( )

10.6. Задания для практических занятий по расчету распределения напряжений в грунте при равномерно распределенной нагрузке на поверхности.

1 – На грунт основания приложена равномерно распределенная нагрузка по площади прямоугольника с размерами . Определить величины сжимающих напряжений по горизонтальным площадкам ( ) и вертикальным площадкам ( ) на вертикальной оси M₁, пересекающей поперечную ось прямоугольника загружения на расстоянии от его центра. Расчеты выполнить с применением решения задач о действии сосредоточенной силы и способа элементарного суммирования. Изменение глубины положения точек по оси M₁ принять с шагом . Размеры прямоугольника загружения и интенсивность распределенной нагрузки ( ) принять по таблице 10.5. Построить эпюры напряжений до глубины .

Таблица 10.5

Варианты заданий по нагрузке на поверхности грунта

№ вар.	, м	, м	, т/м2	№ вар.	, м	, м	, т/м2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	1,2 2,0 1,5 2,4 2,0 3,0 2,8 1,6 3,2 1,4 2,2	2,4 3,2 2,7 4,3 4,8 4,8 4,0 3,8 3,2 2,0 4,4	19,5 13,5 22,5 11,0 23,5 15,5 20,5 16,5 18,5 12,5 27,5	12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22	3,4 2,8 2,4 2,1 3,2 2,5 1,8 1,4 1,5 1,7 2,8	4,8 4,0 3,4 3,4 5,8 4,5 7,2 5,6 4,8 4,1 5,6	19,0 24,5 11,0 18,5 16,5 15,5 17,5 18,0 16,5 17,0 13,0

2 – На грунт основания приложена равномерно распределенная нагрузка ( ) по площади прямоугольника с размерами . Определить величины сжимающих напряжений по горизонтальным площадкам ( ) на вертикальных осях, проходящих через: центр подошвы прямоугольника загрузки - M₁; угол прямоугольника M₂; внутри площади прямоугольника на расстоянии от угла ; за пределами прямоугольника на расстоянии от угла . Расчеты выполнить с применением метода угловых точек. Изменение глубины положения площадок принять с шагом . Эпюры напряжений построить до глубины . Размеры площади загружения и интенсивность нагрузок принять по таблице 10.5.

3 – На грунт основания приложена нагрузка по площади с размерами при . Определить величины сжимающих напряжений по горизонтальным площадкам ( ) на вертикальных осях, проходящих через: центр площадки загружения (M₁); через точку на контуре по средине длинной стороны площади загружения (M₂); через угол площади нагрузки (M₃); через точку на поперечной оси, проходящей через центр подошвы загружения на расстоянии от контура (M₄).

Ширину подошвы ( ) и интенсивность нагрузки ( ) принять по таблице 10.5. Длину площади нагружения принять . Изменение глубины положения площадок по осям принять с шагом . Эпюры напряжений построить до глубины .

4 – Грунтовое основание слоистое, в верхней зоне представлено 3-мя слоями грунта разного вида и разной мощности. Ниже уровня грунтовых вод грунты водонасыщенные. Определить напряжения в грунтах от собственного веса. Данные по грунтам в неводонасыщенном состоянии приведены в таблице 10.6. Варианты заданий приведены таблице 10.7.

Таблица 10.6

№ слоя	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
, г/см3	1,72	1,84	1,92	1,83	1,72	1,90	1,73	1,80	1,81	1,87	1,73	1,84
, г/см3	2,66	2,69	2,70	2,72	2,69	2,74	2,66	2,74	2,66	2,72	2,73	2,69
Влажность	0,12	0,16	0,18	0,15	0,16	0,14	0,12	0,21	0,16	0,20	0,18	0,16
	0,752	0,699	0,661	0,710	0,812	0,647	0,725	0,845	0,695	0,743	0,864	0,700
, м/сек	5∙10-4	2,5∙10-5	2∙10-6	1,5∙10-7	3∙10-5	3∙10-6	2,1∙10-4	5∙10-7	2∙10-3	1,3∙10-6	1,7∙10-7	2∙10-5
, м	3,5	5,8	3,6	4,2	5,8	6,1	3,2	4,4	2,8	5,1	4,6	5,0
Наименование	Пескок пылеватый	Супесь	Суглинок	Глина	Супесь	Глина	Песок пылеватый	Суглинок	Песок средний	Суглинок	Глина	Супесь
, кг/см2	0,02	0,10	0,25	0,41	0,09	0,45	0,02	0,16	0,01	0,20	0,36	0,12
, град	26	24	19	14	18	15	27	16	35	18	12	22
, кг/см2	110	140	160	150	70	180	120	80	240	120	120	130

Таблица 10.7

№ вар.	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
№ верх. слоя	3	1	4	5	6	7	3	12	2	8	9	11	6	5	3	10	7	11	2	4	12	8
№ средн. слоя	1	4	8	9	1	8	2	7	3	5	12	12	5	10	1	9	6	10	11	12	11	6
№ нижн. слоя	6	2	12	11	9	1	4	10	8	10	6	4	10	7	9	6	2	12	7	8	8	1
Глубина УГВ, м	3,6	0,5	5,0	1,0	3,0	0,8	2,5	3,2	0,7	2,0	0,5	1,5	1,8	0,7	2,0	2,5	0,8	2,6	0,9	1,5	1,0	0,8