Предельное равновесие в точке и положение поверхностей скольжения. Расчетное сопротивление грунта

Напряжения от собственного веса грунта

Pб – «бытовое давление» (природное давление)

 

– учитывает взвешивающее действие воды (закон Архимеда)

Предельное напряженное состояние оснований

1. Фазы напряженного состояния грунта

I фаза – фаза уплотнения грунтов;

II фаза – фаза сдвигов

(фаза развития пластических деформаций).

Рн.kр– начальная критическая нагрузка;

Рпр – предельное давление на основание.

 

Теория линейной деформации тел Теория предельного равновесия

Развитие зон пластических деформаций и перераспределение давления по подошве фундамента

Ранее рассматривали распределение давления под подошвой жесткого штампа. Но может лигрунт воспринять большиена пряжения? Конечно, нет! Как и для любого материала.

 

Под большими напряжениями возникают пластические деформации (происходит перераспределение напряжений), так как материал в этом месте будет обладать большей податливостью. Эпюра напряжений под штампом начнет изменяться (почти до треугольной эпюры).

Как же развиваются при этом зоны сдвигов, зоны пластических деформаций?

 

Зоны пластических деформаций возникают в крайних точках нагрузки. Затем увеличиваем нагрузку Р, оставляя q – const, – зоны пластических деформаций будут развиваться.

Возникает момент, когда при дальнейшем нагружении зоны пластических деформаций сольются в одной точке. При этом напряженном состоянии грунта преобладают боковые смещения частиц и формируются непрерывные поверхности скольжения, в результате толща

грунта теряет устойчивость. (II фаза на графике.) (Выпор грунта. Трансконский элеватор = 27°.)

Поверхности скольжения

В зависимости от глубины заложения фундамента различают несколько основных случаев с характерными поверхностями скольжения.

Фундаменты мелкого заложения

 

 

 

Фундамент средней глубины заложения

 

 

Фундамент глубокого заложения

 

1. С увеличением h/b несущая способность грунта увеличивается.

2. Для фундаментов мелкого заложения требуется больший коэффициент запаса – поэтому они рассчитываются по I-му предельному состоянию(устойчивости), а фундаменты глубокого заложения – по II-му предельному состоянию (деформациям).

 

Предельное равновесие в точке и положение поверхностей скольжения. Расчетное сопротивление грунта

Давление Р от веса надземной части сооружения и собственного веса фундамента рассеивается в массиве грунта. Равнодействующую R раскладываем на две составляющие и , – сжимают частицы грунта друг к другу и разрушить их практически не могут (частицы грунта –кварц, полевой шпат и т. д.) разруш 2000 кг/см2

200 МПа – таких напряжений под фундаментом практически не возникает.

 

Значит, разрушение грунта происходит от действия сил . Под действиями данных сил частицы грунта смещаются относительно своих контактов, зерна попадают в поровое пространство, происходит процесс уплотнения грунта с возникновением в некоторых областях поверхностей скольжения ( пр).