Menu

Определение мощности сжимаемой толщи

Другим общим положением для большинства методов расчета осадок является выделение сжимаемой толщи или так называемой активной глубины #а, в пределах которой учитываются деформации грунта. Сжатием глубже расположенных слоев при определении осадок пренебрегают. Тогда величину вертикального смещения любой точки на поверхности основания можно представить в виде

г, 5 или 5+ <2= ггйг, (5.3)

где ег — деформация грунта в направлении вертикальной оси в некоторой точке основания (х, у, г).

Существует ряд способов и приемов для определения величины активной глубины сжатия #а. Наиболее широко распространенный способ определения активной глубины сжатия основан на сопоставлении величины дополнительных напряжений от внешней нагрузки с напряжениями, ранее существовавшими, в частности напряжениями от собственного веса грунта а2,б, т. е. бытовыми напряжениями. Там, где добавка напряжений относительно мала, деформациями грунта пренебрегают, т. е. граница Яа находится для случая определения подъема дна котлована или осадки, за счет погашения разбухания г по условию агГХ>Н) = ааа2,б, а для случая определения 5 или 5 + Л, как сгг(<7—УгрЩ + сг2(<7г/) = аааг,б, где аа < 1. В нормативных документах даются различные чисто эмпирические величины аа.

В СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений» глубина активной зоны определяется из условия вг(д—угрН) = 0,2аг,б или
с учетом влияния соседних фундаментов сг2(д—угрН) + огй) = 0,2огб. Активная глубина легко находится графически путем построения эпюры напряжений аг(д—угрк) и эпюры 0,2стгб и нахождения точки их пересечения (рис. 5.3, а). При наличии в пределах нижней границы Яа сильно сжимаемых грунтов (с модулем деформации Е < 5 МПа) граница активной зоны ограничивается соотношением о2(<7—угрН) + стг(^/) = 0,1стг,б-

 

Рис. 5.3. Определение величины активной глубины сжатия сравнением дополнительных напряжений с бытовыми (а) и по величине структурной прочности (б)

В СНиП П-16—76 «Основания гидротехнических сооружений» граница активной зоны находится из условия, чтобы напряжения от полных внешних нагрузок а2(д) +

+ <*г(Яа) = 0>5(Т2,б, где а2,б — напряжения от собственного веса столба грунта, отсчитываемого от поверхности дна котлована. В случае однородного грунта ст2,баугр.

В этом случае не учитывается влияние заглубления фундамента сооружения.

Все эти рекомендации являются весьма условными. Более физически обоснованными являются другие способы, которые, к сожалению, менее разработаны. К ним относится способ, предложенный

В. А. Флориным, где за активную глубину сжатия принимается глубина, при которой пренебрежение сжатием более глубоко расположенных слоев основания приводит к возникновению расчетной погрешности в величине осадки, не превышающей заданной величины.

Весьма логичен способ (рис. 5.3, б), основанный на условии, что в пределах активной глубины, включая его нижнюю границу, аг{д) + + сгг(^) > Остр, где Остр — величина структурной прочности грунта (см. § 1.4).

В последние годы в ряде нормативных документов получил развитие способ определения Яа путем введения ниже Яа условного, несуществующего абсолютно несжимаемого подстилающего слоя — способ линейно деформируемого слоя конечной толщины. Расчетная толщина линейно деформируемого слоя определяется по чисто эмпирической зависимости Яа>рас = Я0.а + Ы, где Ъ — ширина сооруже

ния, м; Н0,а и / — эмпирические величины, принимаемые соответственно равными для оснований, сложенных: глинистыми грунтами — Эми 0,15; песчаными грунтами — 6 м и 0,1. Кроме того, вводятся поправки на интенсивность давления от сооружения умножением Яа.рас на понижающий или повышающий коэффициент (0,8...1,2). Условность введения в однородной толще грунта подстилающего фиктивного абсолютно несжимаемого слоя очевидна.

Конечно, во всех способах при залегании действительно несжимаемых грунтов в пределах Яа глубина сжимаемого слоя должна ограничиваться кровлей этого грунта. В этом случае применение для расчета осадки слоя конечной толщины с Яа>Рас <. Яа вполне обосновано.

о-г(Тгр^) — напряжения от нагрузки — угрк, определяемые из решения теории упругости (см. гл. 3).

Тем или иным способом определяется активная глубина сжатия, например путем сопоставления бытовых напряжений с дополнительными напряжениями, вызванными нагрузкой —угрк (рис. 5.4). Вся активная глубина делится на элементарные слои Аг и в середине каждого слоя определяются напряжения о' и о".

Зная напряжения а' и а", по компрессионной кривой (рис. 5.5) можно определить соответствующие им коэффициенты пористости ех и е2. Коэффициент пористости ех определяется на основной ветви компрессионной кривой (рис. 5.5), а е2, полученный в результате разгрузки основания, — на кривой разбухания. Необходимую из ех кривую разгрузки можно провести по интерполяции между двумя соседними ветвями разгрузки (на рис. 5.5 пунктиром).

Учитывая ранее полученную зависимость (2.13) между изменением коэффициента пористости и относительной деформацией в условиях невозможности бокового расширения е2 = (ех— е2)/( 1 + ех).

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:5379 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:8485 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:5231 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Классификация технических решений ремон…

Типовые решения ремонта можно разделить на следующие группы: а) инъекции, включая штукатурки и торкретирование; б) увеличение сечений конструктивных элементов; в) дополнительные конструкции усилений — обоймы, шпонки, пояса...

25-05-2010 Просмотров:6840 Эксплуатация жилых зданий

Технология разработки грунта и зачистки …

Технология разработки грунта и зачистки дна выемки экскаватором ЭО-3322В состоит из двух операций, выполняемых последовательно на каждой рабочей стоянке экскаватора. Сначала экскаватор разрабатывает грунт традиционным способом, оставляя...

31-07-2009 Просмотров:13677 Реконструкция промышленных предприятий.

Общие положения математического моделиро…

Математическим моделированием называют метод изучения физических явлений с помощью моделей, основанный на идентичности математического описания процессов в оригинале и модели. Различают математические модели прямой и непрямой аналогии. Модели прямой аналогии...

19-03-2013 Просмотров:3107 Обследование и испытание сооружений