2015-08-21
821
Инженерные методы расчета устойчивости оснований совместно с фундаментами (сооружениями) рекомендуется применять в следующих случаях: основание неоднородно по глубине, сооружение расположено на откосе или вблизи откоса, пригрузка с разных сторон неодинакова, причем большая из них превышает расчетное сопротивление грунтов R.
Решения разработаны для плоской задачи с различными поверхностями скольжения (в виде ломаной поверхности, дуги круга, квадратной или кубической па* раболы и т. д.), с соблюдением возможности статических и кинематических перемещений.
Через точку или ребро подошвы фундамента, относительно которых произойдет потеря устойчивости, можно провести множество принятых поверхностей скольжения, поэтому путем ряда последовательных построений определяют поверхность, для которой создаются наихудшие условия устойчивости. Сопоставляя на кривых скольжения величины действующих усилий от внешних нагрузок, стремящихся нарушить устойчивость грунтов основания, с величинами сопротивлений грунта, препятствующих смещению, определяют условия устойчивости основания и сооружения в целом.
|
|
|
Отношение между сдвигающими и удерживающими силами характеризует коэффициент устойчивости основания при заданных размерах сооружения и нагрузках.
Определение устойчивости основания по заданным поверхностям скольжения выполняется графо-аналити-чески.
Наиболее простой метод оценки устойчивости основания по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения предложен М. М. Гришиным. В этом методе принято, что сооружение совместно с частями основания и засыпкой, ограниченными круговой поверхностью, представляет собой твердое тело. Вся эта система в условиях предельного равновесия скользит по кривой круга с центром вращения в точке 0 и радиусом R (рис. 12.6). Решение сводится к нахождению точки 0 и радиуса дугй окружности R,относительно которых потеря устойчивости наиболее вероятна. Точка А, через которую проходит дуга круга R, может находиться на ребре бснования 
сооружения или где-либо под его подошвой. Последнее наблюдается в тех случаях, когда равнодействующая всех сил проходит в середине подошвы фундамента или ближе к краю, где происходит выпирание грунта. Сдвигающими силами здесь будут составляющие равнодействующей от веса сооружения и грунта в пределах круглоцилиндрической поверхности и внешней нагрузки, приложенные к сдвигающему массиву по цилиндрической поверхности, а удерживающими—силы трения и сцепле
ние грунта, действующие по цилиндрической поверхности.
Для расчета определяют равнодействующую всех расчетных вертикальных Fv и горизонтальных Fh сил на уровне поверхности грунта. Нагрузка от заглубленной части сооружения условно разбивается на две составляющие: первая равна нагрузке от грунта в объеме, занимаемом фундаментом, (эта часть учитывается в весе сегмента грунта); вторая — разнице между полной нагрузкой от фундамента и первой составляющей (эта часть учитывается в вертикально равнодействующей силе).
|
|
|
Силы Fv и Fh переносятся по линиям их действия до встречи с дугой сегмента и там раскладываются на нормальную и касательную составляющие к этой дуге (рис. 12.7): 
Нагрузка от сегмента грунта на линии поверхности сегмента проектируется только в нормальную силу:
Вес грунтов и частей сооружения, находящихся ниже уровня подземных вод, необходимо принимать с учетом взвешивающего действия воды.
Все касательные силы Т, приложенные к кривой скольжения, будут стремиться сдвинуть выделенный сегмент грунта, а силы трения, равные нормальным силам, умноженным на коэффициент трения (SNtgtpi), и сцепление, умноженное на длину дугиL(clL=2aRci), будут его удерживать.
Рассматривая относительно точки 0 момент сил удерживающих и момент сил сдвигающих, получим коэффициент устойчивости для всей системы:
Приведенная формула выражает условие устойчивости сооружения при скольжении грунта по одной поверхности.
Для нахождения точки, относительно которой коэффициент устойчивости всей системы будет наименьшим, следует провести ряд аналогичных построений. В этих построениях первую точку Oi назначают произвольно и определяют относительно ее коэффициент устойчивости kx
Рубрика: Основания и фундаменты
