ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 117
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
а—г) или в виде отдельных свайных кустов, а также железобетонные столбы (рис. 14.3, д), сооружаемые враспор с грунтом в шахтах или в скважинах большого диаметра. Свайные кусты и столбы следует размещать рядами на расстоянии друг от друга в ряду, исключающем обтекание их грунтом. В твердых (прочных) грунтах с четко выраженной ослабленной поверхностью, наклоненной к горизонту под углом не более 50°, допускается применять сваи-шпонки (рис. 14.3, е), устанавливая их с уплотнением в вертикально пробуренные скважины, расположенные по площади откоса.
Рис. 14.2. Подпорные и облицовочные стены
а—в — подпорные стены на естественное основания (а, б — массивные, в — тонкоэлементные); г — подпорные стены на свайных фундаментах; д — поддерживающие стены; е — контрфорсы; ж — опояски; з — облицовочные стены; и — пломбы
5.Фазы напряженного состояния грунта
При возведении здания или сооружения наблюдается постоянное возрастание давления по подошве фундаментов. При таком характере воздействия в грунтовом основании, как и во всяком твердом теле, возникает напряженно-деформирующее состояние (НДС), которое адекватно интенсивности приложенной внешней нагрузки, причем возникает оно не только в точках контакта подошвы фундамента сооружения и грунта основания, но и на значительной глубине.
Распределение напряжений как под подошвой фундамента, так и на значительной глубине необходимо знать, так как прочность и устойчивость сооружений зависит от сопротивления (R) грунта, не только примыкающей к подошве, но и глубоколежащего.
При деформации грунтов под нагрузкой Н.М. Герсеванов выделил три фазы НДС:
I—фаза нормального уплотнения;
II—фаза сдвигов;
III — фаза выпирания грунта.
Зависимость вертикальных перемещений фундамента от действующего давления по его подошве изображена на рис. 6.5.
Рис. 6.5. Зависимость осадки 5 от давления Р (график Н.М. Герсеванова)
На графике (см. рис. 6.5) участок оа соответствует фазе уплотнения (I), при которой осадка пропорциональна приложенной нагрузке. Эта фаза обусловлена вертикальным перемещением частиц грунта вниз
Р≤Pсr,1 (Pсr,1≈Рпроп.) (рис. 6.6,а).
Из-за концентрации напряжений под краями фундамента в начале фазы сдвигов (II) происходит разрушение грунта в локальных областях, т.е. происходят местные потери устойчивости. По мере роста внешней нагрузки нарушается линейная зависимость между осадкой и давлением. ГрафикS = ƒ(P) (см. рис. 6.5) на участке аб характеризуется значительной кривизной. При дальнейшем возрастании давления под подошвой фундамента формируется уплотненное ядро и при малейшем увеличении внешней нагрузки приведет к исчерпанию несущей способности. На рис. 6.5,б такое давление соответствует точке б, являющейся переходной от второй к третьей фазе НДС.
Рис. 6.6. Фазы НДС в основании фундамента при возрастании давления по подошве: а — уплотнение; б, в — сдвиг; г — выпор грунта
Давление, соответствующее началу появления областей пластических деформаций (сдвигов и разрушения грунта) под краями фундамента, называется начальным, или первым критическим, давлением (Pcr,1).
7.Определение напряжений методом угловых точек
Метод угловых точек для определения сжимающих напряжений σzр применяют в случае, когда грузовая площадь может быть разбита на такие прямоугольники, чтобы рассматриваемая точка оказалась угловой. Тогда сжимающее напряжение в этой точке на любой глубине будет равно алгебраической сумме напряжений от прямоугольных площадей загрузки, для которых эта точка является угловой.
Рассмотрим три основных случая:
1) точка М находится на контуре прямоугольника внешних воздействий (рис. 2.2, а);
2) точка М находится внутри прямоугольника давлений (рис. 2.2, б);
3) точка М находится вне прямоугольника давлений (рис. 2.2, в).
В первом случае величина σzр на заданной глубине z под точкой М определяется как сумма двух угловых напряжений соответствующих прямоугольников 1 и 2, т. е.:
. (2.2)
Во втором случае необходимо суммировать угловые напряжения от четырех прямоугольных площадей загрузки 1, 2, 3, 4:
. (2.3)
В третьем случае напряжение в точке М складывается из суммы напряжений от действия нагрузки по прямоугольникам 1 и 2, взятых со знаком «плюс», и напряжений от действия нагрузки по прямоугольникам 3 и 4, взятых со знаком «минус»
. (2.4)
Рис. 2.2. Схемы разбивки прямоугольной площади загрузки при определении напряжений по методу угловых точек:
а – точка М находится на контуре прямоугольника; б – точка М находится внутри прямоугольника; в – точка находится за пределами прямоугольника
Используя исходные данные для конкретного варианта (табл. 2.2), определяют напряжения σzp под центром и под серединой длинной стороны загруженного прямоугольника в трех точках по глубине основания z = 0,5b; 1,0b и 2b и строят эпюры напряжений.
28.Виды деформаций.
Упругие:изменение объема-молекулярные силы упругости тв.частиц,а так же тонких пленок воды в замкнутых пузырьков воздуха. Искажение формы-молекулярные силы упругости, исккажение структурной решетки
Неупругие остаточные: уплотнения-уменьшение пористости(компрессионные свойства); набухания-расклинивающий эффект как результат действия электромолекулярных сил; ползучести-взаимные сдвиги частиц;чисто остаточные-разрушение структуры, излом частиц.
29.Причины деформаций.
Физические причины упругих деформаций:
Физические причины остаточных деформаций:
Для различных грунтов соотношения между упругими и остаточными деформациями различны. Так для песчаных грунтов упругость практически не проявляется, а вот для глинистых грунтов, упругие свойства могут быть весьма значительны.
45.Устойчивость откоса грунта,обладающего только сцеплением
46.Особенности фильтрации в глинистых грунтах.Понятие начального градиента.
Понятие о начальном градиенте.
Рис. Зависимость скорости фильтрации vф от гидравлического градиента i:
I – для песка; II – для глины (в разных масштабах).
Фильтрация воды в вязких глинистых грунтах имеет свои особенности, вызванные малыми размерами пор и вязким сопротивлением водно-коллоидных связей. Она начинается лишь при градиенте большем некоторого значения io. На кривой II можно различить три участка: начальный 0-1, когда скорость фильтрации практически равна нулю (vф = 0); переходный 1-2 криволинейный и, наконец, 2-3 – прямолинейный – установившейся фильтрации, когда скорость фильтрации пропорциональна действующему градиенту. Ввиду неопределённости в очертании и незначительности по величине переходного участка 1-2 можно принимать пересечение продолженной наклонной прямой 2-3 с осью i за значение начального градиента напора.
Вопрос 47 Сопротивление грунтов сдвигу. Угол внутреннего трения
Основным показателем прочности грунта является сопротивление сдвигу, которое определяют по формуле
Параметры являются количественными характеристиками прочности грунта и должны определяться на основании полевых и лабораторных исследований. При соблюдении условий, оговоренных СНиП 11-15—74, для предварительных инженерных расчетов, а также для назначения характеристик грунтов, входящих Б расчеты оснований фундаментов зданий и сооружений II—IV классов, можно пользоваться справочными данными
Пески имеют различное сопротивление сдвигу в зависимости от крупности, формы и минералошческого состава зерен, наличия примесей и т. д. Для одного и того же песка угол внутреннего трения существенно зависит от плотности, т. е. пористости, существенно уменьшаясь с увеличением последней. Угол внутреннего трения песка необходимо определять для той плотности, при которой он будет практически использоваться. Влияние влажности на величину угла внутреннего трения существенно только для пылеватых песков, поскольку у них угол внутреннего трения понижается лря увлажнения.
Следует различать угол внутреннего трения и угол естественного, т. е. ненагружеиного, песчаного откоса. Численные значения угла внутреннего трения и угла естественного откоса практически близки только для рыхлого песка.
Сопротивление сдвигу глинистого грунта зависит от его начального состояния (структура, плотность и влажность), истории загружения и условий, в которых происходит процесс разрушения.
48. как учитывается наличие нагрузки на горизонтальной поверхности засыпки
При наличии на поверхности сплошной равномерно распределенной нагрузки интенсивностью
(рис. а) выражение будет иметь вид
Рис Схемы для определения активного давления:
а – при равномерно распределенной нагрузке; б – при местной нагрузке; в – для случая засыпки связным грунтом
Из приведенных выражений можно получить значения
при 
и 
при 
и убедиться, что эпюра активного давления имеет вид трапеции. Точка приложения равнодействующей 
Рис. 14.2. Подпорные и облицовочные стены
а—в — подпорные стены на естественное основания (а, б — массивные, в — тонкоэлементные); г — подпорные стены на свайных фундаментах; д — поддерживающие стены; е — контрфорсы; ж — опояски; з — облицовочные стены; и — пломбы
5.Фазы напряженного состояния грунта
При возведении здания или сооружения наблюдается постоянное возрастание давления по подошве фундаментов. При таком характере воздействия в грунтовом основании, как и во всяком твердом теле, возникает напряженно-деформирующее состояние (НДС), которое адекватно интенсивности приложенной внешней нагрузки, причем возникает оно не только в точках контакта подошвы фундамента сооружения и грунта основания, но и на значительной глубине.
Распределение напряжений как под подошвой фундамента, так и на значительной глубине необходимо знать, так как прочность и устойчивость сооружений зависит от сопротивления (R) грунта, не только примыкающей к подошве, но и глубоколежащего.
При деформации грунтов под нагрузкой Н.М. Герсеванов выделил три фазы НДС:
I—фаза нормального уплотнения;
II—фаза сдвигов;
III — фаза выпирания грунта.
Зависимость вертикальных перемещений фундамента от действующего давления по его подошве изображена на рис. 6.5.
Рис. 6.5. Зависимость осадки 5 от давления Р (график Н.М. Герсеванова)
На графике (см. рис. 6.5) участок оа соответствует фазе уплотнения (I), при которой осадка пропорциональна приложенной нагрузке. Эта фаза обусловлена вертикальным перемещением частиц грунта вниз
Р≤Pсr,1 (Pсr,1≈Рпроп.) (рис. 6.6,а).
Из-за концентрации напряжений под краями фундамента в начале фазы сдвигов (II) происходит разрушение грунта в локальных областях, т.е. происходят местные потери устойчивости. По мере роста внешней нагрузки нарушается линейная зависимость между осадкой и давлением. ГрафикS = ƒ(P) (см. рис. 6.5) на участке аб характеризуется значительной кривизной. При дальнейшем возрастании давления под подошвой фундамента формируется уплотненное ядро и при малейшем увеличении внешней нагрузки приведет к исчерпанию несущей способности. На рис. 6.5,б такое давление соответствует точке б, являющейся переходной от второй к третьей фазе НДС.
Рис. 6.6. Фазы НДС в основании фундамента при возрастании давления по подошве: а — уплотнение; б, в — сдвиг; г — выпор грунта
Давление, соответствующее началу появления областей пластических деформаций (сдвигов и разрушения грунта) под краями фундамента, называется начальным, или первым критическим, давлением (Pcr,1).
7.Определение напряжений методом угловых точек
Метод угловых точек для определения сжимающих напряжений σzр применяют в случае, когда грузовая площадь может быть разбита на такие прямоугольники, чтобы рассматриваемая точка оказалась угловой. Тогда сжимающее напряжение в этой точке на любой глубине будет равно алгебраической сумме напряжений от прямоугольных площадей загрузки, для которых эта точка является угловой.
Рассмотрим три основных случая:
1) точка М находится на контуре прямоугольника внешних воздействий (рис. 2.2, а);
2) точка М находится внутри прямоугольника давлений (рис. 2.2, б);
3) точка М находится вне прямоугольника давлений (рис. 2.2, в).
В первом случае величина σzр на заданной глубине z под точкой М определяется как сумма двух угловых напряжений соответствующих прямоугольников 1 и 2, т. е.:
. (2.2)Во втором случае необходимо суммировать угловые напряжения от четырех прямоугольных площадей загрузки 1, 2, 3, 4:
. (2.3)В третьем случае напряжение в точке М складывается из суммы напряжений от действия нагрузки по прямоугольникам 1 и 2, взятых со знаком «плюс», и напряжений от действия нагрузки по прямоугольникам 3 и 4, взятых со знаком «минус»
. (2.4) Рис. 2.2. Схемы разбивки прямоугольной площади загрузки при определении напряжений по методу угловых точек:
а – точка М находится на контуре прямоугольника; б – точка М находится внутри прямоугольника; в – точка находится за пределами прямоугольника
Используя исходные данные для конкретного варианта (табл. 2.2), определяют напряжения σzp под центром и под серединой длинной стороны загруженного прямоугольника в трех точках по глубине основания z = 0,5b; 1,0b и 2b и строят эпюры напряжений.
28.Виды деформаций.
Упругие:изменение объема-молекулярные силы упругости тв.частиц,а так же тонких пленок воды в замкнутых пузырьков воздуха. Искажение формы-молекулярные силы упругости, исккажение структурной решетки
Неупругие остаточные: уплотнения-уменьшение пористости(компрессионные свойства); набухания-расклинивающий эффект как результат действия электромолекулярных сил; ползучести-взаимные сдвиги частиц;чисто остаточные-разрушение структуры, излом частиц.
29.Причины деформаций.
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. Так для песчаных грунтов упругость практически не проявляется, а вот для глинистых грунтов, упругие свойства могут быть весьма значительны.
45.Устойчивость откоса грунта,обладающего только сцеплением
46.Особенности фильтрации в глинистых грунтах.Понятие начального градиента.
Понятие о начальном градиенте.
Рис. Зависимость скорости фильтрации vф от гидравлического градиента i:I – для песка; II – для глины (в разных масштабах).
Фильтрация воды в вязких глинистых грунтах имеет свои особенности, вызванные малыми размерами пор и вязким сопротивлением водно-коллоидных связей. Она начинается лишь при градиенте большем некоторого значения io. На кривой II можно различить три участка: начальный 0-1, когда скорость фильтрации практически равна нулю (vф = 0); переходный 1-2 криволинейный и, наконец, 2-3 – прямолинейный – установившейся фильтрации, когда скорость фильтрации пропорциональна действующему градиенту. Ввиду неопределённости в очертании и незначительности по величине переходного участка 1-2 можно принимать пересечение продолженной наклонной прямой 2-3 с осью i за значение начального градиента напора.
Вопрос 47 Сопротивление грунтов сдвигу. Угол внутреннего трения
Основным показателем прочности грунта является сопротивление сдвигу, которое определяют по формуле
Параметры являются количественными характеристиками прочности грунта и должны определяться на основании полевых и лабораторных исследований. При соблюдении условий, оговоренных СНиП 11-15—74, для предварительных инженерных расчетов, а также для назначения характеристик грунтов, входящих Б расчеты оснований фундаментов зданий и сооружений II—IV классов, можно пользоваться справочными данными
Пески имеют различное сопротивление сдвигу в зависимости от крупности, формы и минералошческого состава зерен, наличия примесей и т. д. Для одного и того же песка угол внутреннего трения существенно зависит от плотности, т. е. пористости, существенно уменьшаясь с увеличением последней. Угол внутреннего трения песка необходимо определять для той плотности, при которой он будет практически использоваться. Влияние влажности на величину угла внутреннего трения существенно только для пылеватых песков, поскольку у них угол внутреннего трения понижается лря увлажнения.
Следует различать угол внутреннего трения и угол естественного, т. е. ненагружеиного, песчаного откоса. Численные значения угла внутреннего трения и угла естественного откоса практически близки только для рыхлого песка.
Сопротивление сдвигу глинистого грунта зависит от его начального состояния (структура, плотность и влажность), истории загружения и условий, в которых происходит процесс разрушения.
48. как учитывается наличие нагрузки на горизонтальной поверхности засыпки
При наличии на поверхности сплошной равномерно распределенной нагрузки интенсивностью
(рис. а) выражение будет иметь вид Рис Схемы для определения активного давления:
а – при равномерно распределенной нагрузке; б – при местной нагрузке; в – для случая засыпки связным грунтом
Из приведенных выражений можно получить значения
при и при и убедиться, что эпюра активного давления имеет вид трапеции. Точка приложения равнодействующей