М.12.6. Какой вид имеют формулы для главных напряжений при загрузке конечного участка границы полуплоскости равномерно распределенной нагрузкой?

М.12.1. Какой вид имеет кривая зависимости осадки штампа, находящегося на поверхности грунта, от среднего давления? Какой вид имеет та же кривая, полученная при испытании грунта в одометре? Чем они отличаются?

М.12. ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ

Кривая зависимости осадки штампа имеет выпусклость кверху. Более быстрое нарастание осадки с увеличением нагрузки объясняется процессом выдавливания грунта в стороны от штампа вследствие того, что в этих областях развиваются деформации сдвига. Если наложить на этот график кривую, получаемую в одометре (при соответствующем выборе высоты образца, иначе наклоны будут различными), то она будет характеризоваться нарастающей вогнутостью вверх с увеличением давления, поскольку при этом грунт только уплотняется (сдвигов нет) в вертикальном направлении, а с ростом плотности сжимаемость уменьшается.

М.12.2. По какому признаку и как можно подразделить фундаменты по глубине заложения?

По относительной глубине заложения (глубина заложения d относительно ширины b) они подразделяются на фундаменты мелкого заложения (d/b £ 0,5) (рис. М.12.2), средней глубины заложения (0,5<d/b£ 2), глубокого заложения
(2 <d/b£ 4) и очень глубокого заложения (d/b > 4).

В первых двух случаях (d/b£ 2) наблюдается выпирание грунта на поверхность, в последних двух случаях происходит "внутреннее" выпирание грунта, а о потере несущей способности основания можно судить только по началу резкого нарастания осадки.

М.12.3. Как деформируется грунт во времени и как выглядит график "осадка-время"?

Если взять кубик связного грунта (глины), то при малых давлениях, прикладываемых к нему сверху, происходит затухание осадки со временем и ее стабилизация (фаза затухающей ползучести - 1) (рис.М.12.3). При дальнейшем увеличении нагрузки осадка будет нарастать практически с постоянной скоростью и не стабилизироваться (фаза установившейся ползучести - 2). Дальнейший рост нагрузки приведет к такому состоянию, когда скорость нарастания осадки со временем будет расти и, наконец, произойдет полное разрушение грунта. Это - фаза прогрессирующего течения - 3.

Рис.М12.3. Зависимость осадки от времени действия нагрузки. Ползучесть: 1 - затухающая; 2 - установившаяся; 3 - прогрессирующая

М.12.4. Назовите фазы деформирования и где находятся границы этих фаз на графике "осадка- нагрузка"?

На кривой "нагрузка-осадка" (рис.М.12.4), полученной для штампа, находящегося на поверхности основания, можно различить три фазы: I - фазу уплотнения, II - фазу образования зон сдвигов, размер которых растет с ростом нагрузки и III - фазу полного выпирания (потеря несущей способности основанием).

М.12.5. Какая схема принимается для определения границы I фазы? Какой коэффициент бокового давления грунта в условиях естественного залегания x 0 принимается в схеме Пузыревского-Герсеванова? Если x 0¹ 1, будет ли зарождение пластической области происходить раньше или позднее?

Для определения границы I фазы принимается схема, когда основание загружено равномерно распределенной нагрузкой p, расположенной на участке шириной b. По бокам действует пригрузка q, а область предельного равновесия только начинает образовываться в точках A1 и A2. Коэффициент бокового давления x 0 в схеме Пузыревского-Герсеванова принимается равным единице (x 0 = 1). Если x 0 < 1 или x 0 > 1, то в обоих случаях область пластической деформации будет зарождаться раньше, чем при x 0 = 1 (рис.М.12.5).

Рис.М.12.5. Определение критической нагрузки на грунт в условиях плоской деформации при s 1>s 2: а - нагрузка; б - система координат

Формулы для главных напряжений наибольшего s 1 и наименьшего s 2 имеют следующий вид:

где a - угол видимости (см.рис.М.12.5).