Коефіціeнт бічного тиску грунту в стані спокою

Давление грунта на поверхность зависит от: 1) способа и последовательности засыпки грунта; 2) естественного и искусственного трамбования; 3) физико-механических свойств грунта; 4) случайных или систематических сотрясений грунта; 5) осадок и перемещений стенки под действием собственного веса, давления грунта; 6) типа сопряженных сооружений.

Пассивное давление грунта зависит от трения грунта о стенку, которое в реальных условиях всегда имеет место. В большинстве инженерных расчетов используются результаты на основании теории Кулона; в тех случаях, когда результаты следует уточнить, используются поправочные коэффициенты, вводимые на основании точных решений и экспериментальных данных. Различают следующие виды бокового давления грунта: 1) давление покоя (E_а),, действующее в том случае, когда стена (ограждающая поверхность) неподвижна или относительные перемещения грунта и конструкции малы

Наибольшей из этих нагрузок (для одного и того же сооружения) является пассивное давление, наименьшей — активное.

Соотношение между рассмотренными силами выглядит так:

Ea < Eo < Er < Ep (10.1)

Боковое давление грунта в состоянии покоя принимают во внимание в том случае, когда устанавливают прочность уголковых и контрфорсных подпорных стен, массивных стен камер шлюзов, доков и т.п.

Для расчета необходимо знать полное давление на любой участок, считая от поверхности земли. Рассматривая бесконечно длинную стенку с одинаковыми условиями по ее длине, приводим задачу к плоской. В этом случае рассматривается подпорная стенка протяженностью 1 м. Давление грунта, приходящееся на единицу высоты стенки шириной 1 м, называется интенсивностью давления, которая считается распределенной по высоте стенки по линейному закону.

 

14. Принципи визначення розрахункового опору грунту.

СНиП 2.02.01—83* «Основания зданий и сооружений» рекомендует ограничивать среднее давление под подошвой фундамента расчетным сопротивлением грунта основания R, что позволяет рассчитывать осадки фундаментов по линейной зависимости между напряжениями и деформациями. Таким образом, при расчете оснований по деформациям необходимо, чтобы удовлетворялось условие P ≤ R,

где Р — среднее давление по подошве фундамента; R — расчетное сопротивление грунта основания.

СНиП 2.02.01—83* рекомендует следующую формулу для определения расчетного сопротивления грунта основания:

(8.38)

где γ_с1 и γ_с2 — коэффициенты условий работы соответственно грунтового основания и сооружения во взаимодействии с основанием, принимаемые по табл. 8.3; k — коэффициент надежности, принимаемый при определении прочностных характеристик грунта непосредственными испытаниями, k = 1,0; при использовании табличных расчетных значений грунтов k = 1,1; k_z — коэффициент, принимаемый равным при ширине подошвы фундамента b ≤10 м, k_z = 1,0; при b ≥10м — k_z = Z₀ /b + 0,2 (здесь Z₀ = 8 м); M_γ; M_q, М_с — коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения несущего слоя грунта; b - ширина подошвы фундамента, м;

расчетное сопротивление грунта основания определяется для несущего слоя, где залегает подошва фундамента. Иногда на глубине Z под несущим слоем залегает менее прочный грунт (рис. 8.8), в котором могут развиваться пластические деформации. В этом случае рекомендуется проверять напряжения, передаваемые на кровлю слабого грунта по условию

(8.39)

где σ_zp — дополнительное вертикальное напряжение; σ_zg — напряжение от собственного веса грунта; R_z — расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого грунта z.

Рис. 8.8. Схема условного фундамента

Величина R_z определяется по формуле (8.38), при этом коэффициенты условий работы γ_с1 и γ_с2 и надежности k, а также М_γ, M_q, М_с находят применительно к слою слабого грунта.

Значения b_z и d_z определяют для условного фундамента АВСД, опирающегося на слабый грунт.

В этом случае принимают, что σ_zp действует по подошве условного фундамента АВСД (см. рис. 8.8), тогда площадь его подошвы

(8.40)

где N — нагрузка, передаваемая на обрез фундамента.

Зная площадь подошвы условного фундамента, можно определить его ширину по формуле

(8.41)

где а = (l- b)/2 (l и b — размеры проектируемого фундамента).

Определив по формуле (8.38) величину R_z, проверяют условие (8.39). При его удовлетворении зоны сдвигов не играют существенной роли в величине развивающейся осадки. В противном случае необходимо принять большие размеры подошвы фундамента, при которых условие (8.39) удовлетворяется.