Menu

О коэффициентах устойчивости и сопоставление с результатами опытов

Так как во всех рассмотренных в этой главе задачах грунт считается находящимся в предельном напряженном состоянии, то все результаты расчетов соответствуют случаю, когда коэффициент запаса устойчивости к3 = 1. Для определения действительного коэффициента запаса можно использовать его выражение в форме или (7.4), получая Рпр или Еир из решений задач теории предельного равновесия. При использовании выражения для коэффициента запаса в форме (7.9) можно непосредственно без какого-либо подбора определить форму откоса, нагрузки на основание с заданной величиной \к3\. Для этого расчет по решениям теории предельного равновесия нужно проводить для грунта не с действительными расчетными характеристиками прочности ф и с, а для грунта с 1§фпр = = 1§ф/[/г3] и сПр = с/[/г3].

Соответствие принятых исходных предпосылок теории предельного равновесия проверялось многочисленными экспериментальными исследованиями. Кроме определения предельных нагрузок на грунто
вые массивы во многих опытах фиксировались смещения элементов грунтового массива или даже отдельных частиц в период выпора или обрушения грунта. Для наблюдений за смещением частиц песка широко применяется предложенный еще в 1889 г. В. И. Курдюмовым способ фотофиксации, который заключается в фотографировании через прозрачную стенку лотка участка грунта при затворе фотоаппарата, открытым весь период увеличения нагрузки на грунт. При этом неподвижные частицы песка на фотографии четкие, а смещающиеся — смазанные; получающийся на фотографии след дает полное представление о траектории смещения частицы (рис. 9.25).

[image]

Рис. 9.25. Траектории смещения частиц песка, полученные способом фотофиксации (М. В. Малышев)

Как показали эти опыты, смещения частиц и границы областей выпора или обрушения по своему характеру удовлетворительно совпадают с определяемыми методами теории предельного равновесия. В случае же вертикальных нагрузок под жесткими штампами ярко выделялось «уплотненное — упругое ядро» с преимущественно вертикальным перемещением частиц. Получаемые в опытах траектории смещения частиц грунта нельзя полностью отождествлять с линиями скольжения, получаемыми из теории предельного равновесия. В опытах направления смещения частиц определяются также уплотнением или разрыхлением грунта, что никак не учитывается в расчетной модели теории предельного равновесия.

Определение же предельных нагрузок на песчаные грунты в лотках показало, что они согласуются с расчетными величинами недостаточно удовлетворительно и расчеты дают существенно заниженное представление о несущей способности оснований (рис. 9.26). Как можно заметить из рассмотрения кривых предельных нагрузок (см. рис. 7.3), полученных различными методами (рис. 9.26), расхождение увеличивается с возрастанием вертикальной составляющей

нагрузки а. Анализ нагрузок, передаваемых на основание гидротехническими напорными сооружениями и гравитационными набережными, показывает, что для них наибольший интерес представляют малые значения сг, при которых потеря устойчивости происходит с выпором призм малых размеров. Для этих случаев расхождение между результатами расчета и опытов оказывается наименьшим. Имеются также данные, свидетельствующие о том, что для глинистых грунтов расхождение между результатами расчета и эксперимента меньше.

Рис. 9.26. Кривые предельных нагрузок на опытный штамп по расчету различными методами и по данным опытов:

1—способ Герсеванова; 2 — способ круглоцилиндрических поверхностей скольжения; 3—5 — методами теории предельного равновесия (способы В. В. Соколовского, В. С. Христофорова, П. Д. Евдокимова); 6 — по опытам

[image]

Таким образом, опыты показывают, что при оценке несущей способности оснований описанными выше методами, особенно из несвязных грунтов и при вертикальных нагрузках, имеются неиспользуемые резервы. Это объясняется в основном не учетом во всех этих методах расчета деформируемости грунта и изменения его напряженного состояния в процессе развития деформаций. Переход в последние годы к упругопласти- ческим расчетным моделям приводит к повышению расчетной несущей способности оснований (см. гл. 10).

Тем не менее из рассмотренных в гл. 7 и 9 методов бесспорно в настоящее время теоретически наиболее развитыми методами исследований устойчивости массивов грунта являются методы теории предельного равновесия. Постановка задачи теории предельного равновесия не содержит каких-либо существенных погрешностей в статическом отношении и большей частью приводит к результатам, достаточно удовлетворительно соответствующим данным экспериментальных исследований как в отношении очертания линий скольжения, так и напряженного состояния земляной среды. Конечно, при использовании методов теории предельного равновесия всегда необходимо учитывать, что это одна из крайних — предельных моделей, предполагающей, что во всех точках грунтовой среды одновременно существует предельное напряженное состояние, соответствующее условию прочности Кулона.

В заключение главы необходимо отметить, что решения задач о несущей способности основания, давления грунта на грань подпорной стенки и устойчивости откоса являются частными случаями общей (универсальной) задачи предельного равновесия бесконечного клина с различной формой его граничной поверхности в направлении положительной и отрицательной частей оси х. В частности, решения для основания и подпорной стенки могут быть получены’из общего решения предельного состояния различным образом пригруженного откоса.

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:2427 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:4953 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:2384 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Наши рекомендации

Www.strinvest.pro/works/stena-v-grunte/

Способ стена в грунте www.strinvest.pro/works/stena-v-grunte/.

Реклама

Еще материалы

Основные этапы образования и развития зе…

Образование планеты Земля и наиболее ранний «догеологический» этап её развития (4,6-4,0 млрд. лет назад). В настоящее время почти всеми признаётся, что Земля вместе с Солнцем и другими планетами образовалась из...

14-10-2010 Просмотров:18868 Геологическое картирование, структурная геология

Границы литосферных плит

Как отмечалось выше границы литосферных плит подразделяются на дивергентные (зоны спрединга), конвергентные (зоны субдукции и обдукции) и трасформные. Зоны спрединга (рис. 7.4, 7.5) приурочены к срединно-океаническим хребтам (СОХ). Спрединг (англ. spreading-...

14-10-2010 Просмотров:24145 Геологическое картирование, структурная геология

Блокувальні системи на вуглеводневій осн…

Блокувальні системи на вуглеводневій основі   До рідин на вуглеводневій основі відносяться вапняно-бітумні, нафтові і різного типу інвертні дисперсні системи, які є дво- чи трифазними багатокомпонентними сумішами із зовнішньою вуглеводневою фазою. Для...

19-09-2011 Просмотров:2535 Підземний ремонт свердловин