Menu

Поиск по сайту

Собрание уникальных книг, учебных материалов и пособий, курсов лекций и отчетов по геодезии, литологии, картированию, строительству, бурению, вулканологии и т.д.
Библиотека собрана и рассчитана на инженеров, студентов высших учебных заведений по соответствующим специальностям. Все материалы собраны из открытых источников.
 
 
 

Метод послойного суммирования осадок

Метод заключается в делении всей сжимаемой толщи На на некоторое число расчетных слоев и осадка определяется суммированием деформаций отдельных слоев, заменяя зависимость (5.3) приближенным выражением

г, 5 или 5 + й ж V ггД2, (5.4)

где е2 — относительная деформация каждого расчетного слоя в направлении 2 от каждой нагрузки угрк, (д—угр1г) и дй. В общем случае для каждой нагрузки возможны свои величины На и соответствующее число расчетных слоев толщиной Аг.

Способ определения осадок без учета боковых деформаций грунта. В этом способе при определении осадок принимается допущение, что деформации ех = еу = 0. Рассмотрим методику расчета полных (конечных) осадок, исходя из последовательности этапов возведения сооружения, описанных в § 5.2 и представленных на рис. 5.1.

1. Определение конечной величины разбухания основания — г при отрытии котлована (см. рис. 5.1, а). Для этого, заменив влияние отрытия котлована на напряженное состояние основания, приложением отрицательной нагрузки— у грк рассмотрим напряженное состояние в какой-либо точке Л до и после ее приложения.

До отрытия котлована было бытовое напряженное состояние, определяемое в частном случае собственным весом грунта, т. е. а' = = стг б = СТг(Тгр) = Угр2- После приложения нагрузки — угрк напряжение в скелете грунта будет а" = сгггр) + о2(—угрк), где

Рис. 5.4. Напряжения сгг до и после отрытия котлована и активная глубина разбухания

  1. Определение осадки при нагрузке от сооружения угрк. Учитывая, что кривые разбухания и вторичного загружения близки, принимаем осадку от нагрузки угрк (см. рис. 5.1,6) равной +г.

  2. Определение осадки з от нагрузки д' = — д — Угр^ (см. рис. 5.1, в). При этом можно приближенно принять, что начальные напряжения в основании после приложения нагрузки

угрк достигли напряжений, существовавших до отрытия котлована, т. е. а' = а2 б = о2гр) = угрг. Затем следует найти напряжения от нагрузки д' = д — УгрЛ, обозначаемые через

[image][image]

[image]

аг(я')- В результате напряжение в грунте увеличится доо"=стггр)]+ + Активная глубина сжатия определится из сопоставления

эпюр напряжений аг б и аг(я') (рис. 5.6) на пересечении линии 0,2 <т2 б с эпюрой ст,(<7'). Далее активную глубину Яа следует разделить на необходимое число расчетных слоев Дг и для середины каждого слоя по главной ветви компрессионной кривой (рис. 5.7) определить коэффициенты пористости ех и е2, отвечающие напряжениям о' и а".

(5.6)

[image][image]

Рис. 5.8. Активная глубина На при расчете крена сооружения в результате неравномерности нагрузки (а) и влияния нагрузки соседнего сооружения (б)

При слоистом напластовании основания (см. рис. 5.6) расчетные слои Аг должны располагаться только в одном грунтовом слое и для каждого выделенного слоя грунта должна использоваться 1воя компрессионная кривая.

4. Определение осадки + 5 с учетом влияния нагрузки от соседнего сооружения (см. рис. 5.1, г). Дополнительные напряжения о^а), возникающие при постройке соседнего сооружения с нагрузкой цл (см. рис. 5.1, г), можно определить методом угловых точек (см. § 3.2). В результате напряжения, вызывающие осадку з + й, определятся (см. рис. 5.6) как о" = оггр) + аг (<?') + а2 (<7„).

Активная глубина несколько увеличивается и достигает Н'а (рис. 5.6). Определяя по главной ветви компрессионной кривой е2" соответствующие новому значению а" (рис. 5.7), можно по зависимости (5.6) определить вместо 5 величину суммарной осадки 5 + й в пределах активной глубины На. Общая (суммарная) величина полной (конечной) осадки сооружения определится как 5 = г з + с1.

Описанным выше способом можно определять осадку сооружения по любой вертикали основания. Так, например (рис. 5.8), можно определить возможный крен сооружения в результате неравномерной нагрузки на сооружение и различий в напластовании грунтов (рис. 5.8, а) или влияния дополнительных неравномерных напряжений от соседнего сооружения (рис. 5.8, б). Для этого вычисляют осадки и 52 под краями сооружения и величина крена определится как = (52 — 8^/Ь. В первом случае (рис. 5.8, а) увеличение осадки 52 вызывается большими напряжениями под этим краем фундамента и наличием в пределах НлЛ прослоя сильно сжимаемого грунта. Вс втором случае крен сооружения вызывается дополнительными на

пряжениями сгг(<74), большими под краем (2) сооружения, ближайшим к строящемуся (^).

При невозможности бокового расширения грунта из компрессионной зависимости (1.27), (1.28) и (1.29) коэффициент уплотнения (или разбухания) а (ар) = (ег — е2)/(сг" — о') и поэтому зависимости[image]

 

  1. и (5.6) можно представить в виде

(5.7)

где ог = о” — а' — дополнительные напряжения, соответствующие деформации ег.

[image]

Учитывая связь коэффициента уплотнения с модулем деформации Е (2.26), т. е. что а = р(1 + е)/Е, выражение (5.7) приобретает вид

где Е — модуль деформации или при определении г модуль упру» гости (разбухания).

Все приведенные выше формулы для расчета осадки (5.5), (5.6) и (5.8) в принципе равноценны, а (5.8) совпадает с приводимыми в СНиПе. Следует отметить, что формулы (5.5) и (5.6) при достаточно малых толщинах расчетных слоев (Аг) позволяют более детально учесть нелинейность компрессионных зависимостей.

 

Способ определения осадок с учетом боковых деформаций грунта. При учете возможности боковых деформаций в зависимости (5.4) для деформаций ег следует принимать закон Гука (2.16) в виде

[image]

или путем прибавления и вычитания в правой части чаг1Е в форме

 

[image]

 

(5.9)

[image]

 

где, как и ранее, 0 = вх + оу+ о2.

Из выражения (5.9), расчленяя деформации, как показано в § 2.2, легко получить закон Гука в иной иногда более удобной форме (2.27)

[image]

 

(5.10)

  1. = ВХ + е9 + = 0 — 2*) 0/Е или

     

Аналогично можно записать выражения для деформаций ех, е„, поме’ няв только в (2.27) ст2 на ох и Отсюда объемная деформация

Объемная деформация, как показано в § 2.2,может быть представлена в виде (2.12), т. е. еу = (е* — е2)/(1 + е4). Тогда, подставляя выра

(5.11)

[image][image]

 

 Любым из выражений (2.16), (2.27) или (5.12) можно пользоваться для нахождения величины осадки с учетом боковых деформаций грунта.

При определении величины г следует вычислять 0(—уГРН) и агГРН) от нагрузки —у „Л, а при определении соответственно Уг(д') и 0(<7') от нагрузки д' = д — уГТН.

Коэффициенты пористости е{ для напряжений а' = а2(7ГР) = = уГРг, как и ранее, находят непосредственно на главной ветви компрессионной кривой, так как от собственного веса нет возможности бокового расширения грунта.[image]

Определенные трудности возникают при оценке величин коэффициентов пористости е2 от нагрузок —угрН и д’ в случае использования для их получения компрессионных приборов, т. е. приборов с невозможностью бокового расширения грунта, что противоречит идее самого рассматриваемого способа. В этом случае можно использовать описанный ранее в § 2.2 принцип гидроемкости, т. е. считать, что коэффициент пористости, или пористость грунта, зависит только от суммы главных напряжений 0, а не от их соотношений. Тогда для получения е2 необходимо, чтобы сумма главных напряжений в приборе ©Пр и сумма главных напряжений при нагрузках угрН и д' были равны 0пр = 0("угр) + 0(—'Угрй) и 0пр = 0(уГр) + 0(<7')-

Учитывая, что в компрессионном приборе 0пр = о* + ау + о2 = §(7 + + а = а(1 + 2|), величину е2 на компрессионной кривой разбухания (для г) или уплотнения (для 5 или й) необходимо определять для напряжений

В остальном определение величины осадки или разбухания с учетом влияния боковых деформаций не отличается от рассмотренного в § 5.4 для случая расчета без учета влияния боковых деформаций.

В заключение следует отметить, что метод послойного суммирования обладает значительной общностью, позволяет учесть любой вид внешней нагрузки, определить составляющие осадок за счет отрытия котлованов, оценить влияние соседних сооружений и пригрузок, в определенной степени учесть любое напластование грунтов и переменность характеристик грунтов по глубине и, что особенно существенно, учесть нестабилизированное состояние грунта (см. гл. 8).

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:10155 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:12275 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:8162 Грунты и основания гидротехнических сооружений