Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке.
Лекция 10.
Деформации оснований и расчет осадок фундаментов
Основания и фундаменты рассчитываются по 2 предельным состояниям
| 1. | По несущей способности:
| Þ N – заданная расчетная нагрузка на основание в наиболее невыгодной комбинации; Þ Рпр– несущая способность (предельная нагрузка) основания для данного направления нагрузки N; Þ gс – коэффициент условия работы основания (<1); Þ gq – коэффициент надежности (>1). |
| 2. | По предельным деформациям:
| Þ Sрас. – расчетная абсолютная осадка фундамента;
Þ  расчетная относительная разность осадок фундаментов;
Þ  предельные величины, соответственно абсолютной и относительной разности осадок фундаментов (СНиП 2.02.01-83*)
|
Деформации грунтов. Виды и причины деформаций.
Грунты обладают как упругими, так и остаточными свойствами.
 Пример компрессионных испытаний грунтов
    
| Физические причины упругих деформаций: - упругость минеральных частиц грунта; - упругость воды; - упругость замкнутых пузырьков воздуха. Физические причины остаточных деформаций: - уплотнение грунта; - сдвиги частиц грунта; - разрушение частиц в точках контакта. |
Для различных грунтов соотношения между упругими и остаточными деформациями различны.
Влияние различных факторов на величину и характер деформаций.
А) Условия загружения:
- непрерывно возрастающая нагрузка
|
|
|
  
 
  
| Чаще всего, практически в строительстве рассматриваются линейные деформации, т.е. до напряжений, равных R. В этом случае правомерно использовать теорию упругости и инженерные методы расчета осадок. |
- периодически действующая нагрузка
| При многократном нагружении основания общие деформации грунта стремятся к некоторому пределу. При большом числе циклов нагружения появляются лишь упругие деформации, т.е. грунт приобретает упруго - уплотненное состояние. (Имеет практическое значение для строителей дорог, насыпей и т.д.) |
Б) Деформации грунта во времени
|
   
| При уплотнении оснований скорость осадки фундамента (сооружения) зависит от скорости отжатия воды из пор грунта (фильтрационная консолидация). В последствии возникают осадки реологического характера (ползучесть скелета грунта). Характер деформации зависит от индивидуальных свойств грунтов. |
В) Зависимость деформации грунтов от размеров фундаментов (при прочих равных условиях).
При в > 7 м (А > 50 м2) осадки меньше теоретических, т.к. активная сжимаемая зона уходит в более плотные нижние слои грунта (возрастание модуля деформации с глубиной).
|  в < 0,5 в » 0,5 в > 0,5
При в < 0,5 м деформации очень большие (возможен выпор грунта или достижение I предельного состояния) При в » 0,5 м - малая сжимаемая толща (осадки малы). При в > 0,5 м – увеличение активной сжимаемой зоны – увеличение деформации в целом.
|
Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке.
Р1-собственный вес грунта до приложения нагрузки.
Р2=Р1+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 
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 624; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!