Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке.

 

  Р1-собственный вес грунта до приложения нагрузки. Р21+Р – новая нагрузка (эп. Р –const) Слой грунта будет испытывать только сжатие, без возможности бокового расширения. Это аналогично компрессионному сжатию грунта.
 
 


e

 

e1

 

e2

 

 

p1 p p2 p кг/см2

 

 

–коэффициент сжимаемости (tg угла наклона секущей)

Из сжимаемого слоя грунта вырезаем столбик, площадью основания F.

Допускаем, что в пределах призмы а,б,в,г объем твердых частиц грунта в процессе деформации остается неизменным, т.к.:

1. Частицы грунта переместиться ни вправо, ни влево они не могут (деформация сжатия грунта без возможности бокового расширения – компрессия).

2. Считаем, что частицы грунта не сжимаемы (кварц и т. д., их деформации сравнительно малы).

S = h - h¢

Объем твердых частиц в единице объема

;

V тверд. частиц то же после

до деформ. деформации

 

Отсюда: ; - эта формула не удобна

Из компрессионной кривой известно:

e1 - e2 = m0p; - коэффициент относительной сжимаемости.

 

Тогда: ;

 

В практике этот расчет можно использовать при значительных площадях загружения (плотины, насыпи и т.д.).

 

Определение модуля деформаций (в условиях компрессии)

P Из сопромата известно, что

¥

Pz (1)

Px Pz= P; Px= Py =

Py Py

 

Px

Pz

 

 

- коэффициент бокового давления покоя

λz – относительная деформация

Подставляем значения в исходную формулу (1):

 

; т.к. Р ≠0, то делим на Р, отсюда:

; - модуль общей деформации грунта

μ0 – коэффициент относительной поперечной деформации грунтов.

Е0 – модуль общей деформации.

Тогда: ; ;

 

Если находим (mм) из компрессионных испытаний, то S = hmvp;

Если находим Е0 из полевых испытаний, то

 

Определение осадки методом послойного суммирования.

( всего существует более 20 методов)

 

Этот метод рекомендуется в СНиП (в нормах) поэтому рассматриваем его в деталях.

 

 
 

 


hф Р

 

 

γ0hф b Р1

h1

 

Р2 h2

 

Рi hi

 

Pzp=α(P0)

Pδz ;

1. Строим эпюру Рzр - дополнительных напряжений (уплотняющих давлений). 2. Строим эпюру природных давлений Рdz. , разбив предварительно основание на слои, hi ≤ 0,4b ; , mv - из компрессионных испытаний. А если известно Е0, то     β=0,8 – СНиП  

Допущения при расчете по этому методу

 

1. Линейная зависимость между напряжениями и деформациями.

2. Осадки рассматриваются, исходя из max Pz – под центром фундамента.

3. Не учитывается, как правило, слоистость напластований при построении Pz

4. Это задача пространственная (6 компонентов напряжений), мы учитываем только Pz (5 комп. не учитываем).

5. Не учитываем боковое расширение грунта.

6. На некоторой глубине ограничиваем активную зону, ниже которой считаем, что грунт практически не деформируется.

       
   
Рzр ≤ 0,1 Pδz  
 
Pzр ≤ 0,2 Pδz
 


 

       
 
   
 


при Е0 ≥ 5 МПа при Е0 < 5 МПа