Фазы работы грунта под нагрузкой:
Рис12
1-ая фаза – фаза уплотнения, работа грунта происходит в условиях обеспеченной плотности.
2-ая фаза – фаза местных сдвигов, при дальнейшем увеличении нагрузки начинается прогрессирующее нарастание осадки, а в краевых зонах – локальное нарушение прочности грунта.
При слиянии этих зон с дальнейшим увеличением давлении образуется уплотнённое ядро. нагрузка, соответствующая 1-ой и 2-ой фазам называется критической.
3-я фаза – фаза выпирания, при достижении Р5=РПР наступает предельная критическая нагрузка при которой преобладает сдвигающее напряжение τ. Уплотнённое ядро раздвигает окружающий грунт, образуется поверхность скольжения, по которой грунт смещается и происходит выпирание грунта из-под нагруженной площадки, сопровождающее её резким погружением.
Критическое и предельное давление
Рис13
Начальное критическое давление: формула Пузыревского:
- пригрузка от слоя грунта с объёмным весом и высотой h расположенного выше плоскости приложения нагрузки.
|
|
Начальное критическое давление – нагрузка такой интенсивности, при которой заканчивается процесс уплотнения грунта, и начинает формироваться упругое ядро и площадки сдвига.
Касательное и нормальное напряжение для появляющихся площадок сдвига связаны условием предельного равновесия.
Для идеально связных грунтов
Эта формула используется для определения давления для глинистых грунтов с малым углом внутреннего трения j < 5 ~ 7°
Предельное критическое давление характеризуется таким состоянием грунтов основания, при котором полностью заканчивается развитие областей предельного равновесия.
Сопротивление сдвигу и несущая способность грунта в зонах предельного равновесия в этот момент достигает предельного значения.
Для решения этой задачи используют приближенный прием. Он заключается в том, что задаются такими очертаниями поверхности скольжения, которые практически совпадают с точными. Получают их из результатов численного решения системы дифиренциальных уравнений предельного равновесия.
, где A, B, C – функции угла внутреннего трения, которые берутся из таблиц, q – удельное давление пригрузки, r – радиус площадки.
На основе решения плоской задачи теории предельного равновесия получены выражения для предельной критической нагрузки:
1. для полосообразной нагрузки при связном грунте основания и отсутствии пригрузки , при
2. для полосообразной нагрузки при связном грунте основания и небольшой пригрузки , при
3. для полосообразной нагрузки при сыпучем грунте основания и небольшой пригрузки h/b < 0.5, , при
|
|
Значение безразмерных коэффициентов и берутся из таблиц.