При развитии неравномерных осадок основания в гибких сооружениях не возникают дополнительные усилия. Сооружения и фундаменты, обладающие некоторой жесткостью, не могут в каждой точке следовать за осадкой основания. Это приводит к уменьшению давления в точках, где податливость грунтов больше, и наоборот, в результате чего перераспределяется давление по подошве фундаментов, причем в ленточных фундаментах и фундаментных плитах возникают дополнительные усилия, связанные с изгибом этих конструкций, а также надфундаментных конструкций. Включение в работу фундаментов и конструкций сооружения на изгиб из-за неравномерностей осадок основания приводит к уменьшению этих неравномерностей. Рассматриваемый процесс тем интенсивней, чем большей жесткостью обладают включающиеся в работу конструкции.

Учитывая изложенное, основания надо рассчитывать с учетом совместной работы фундаментов и надфундаментных конструкций на изгиб. Расчет оснований совместно с работой фундаментов производится к ...

При разработке котлованов, вертикальной планировке площадок с уступами, устройстве выемок и насыпей, возведении сооружений на склонах и в ряде других случаев приходится оценивать устойчивость массивов грунтов в откосах. Устройство пологих откосов резко удорожает строительство. Крутые откосы могут привести к авариям. Задачей является отыскание оптимальной крутизны откоса.

Основными причинами потери устойчивости откосов являются:

устранение естественной опоры массива грунта вследствие разработки котлованов, траншей, подмыва откоса и т. п.;

увеличение внешней нагрузки на откос (возведение сооружений или складирование материалов на откосе пли вблизи его бровки);

устройство недопустимо крутого откоса;

увеличение удельного веса грунта в призме обрушения в результате заполнения водой его пор (в случае грунта, не полностью насыщенного водой);

влияние взвешивающего действия воды на грунты в основании;

Решения теории упругости применяют к задачам о напряженно-деформированном состоянии сплошных упругих изотропных тел. Чтобы эти решения использовать для грунтов, приходится принимать ряд допущений и вводить некоторые ограничения.

Выше была доказана возможность принятия в пределах двух фаз напряженного состояния (упругих деформаций, а также уплотнения и местных сдвигов) линейной зависимости между давлением и осадкой штампа, а также приблизительно линейной зависимости между давлением и относительной деформацией и(см. формулу (2.4)),, Следовательно, в пределах этих фаз можно принять допущение, что грунт является линейно-деформируемым телом.

Рассмотрим, как развиваются деформации грунта в основании при разгрузке штампа. Для этого будем разгружать штамп после уплотнения грунта основания нагрузкой N, еще не вызывающей интенсивных местных сдвигов. При снижении нагрузки уменьшается осадка (кривая 2 на рис. 6.1, в). После полной разгрузки кривая 2 никогда не ...

Под действием передаваемых сооружением вертикальных или наклонных сил в массиве основания возникают нормальные и касательные напряжения, приводящие к деформации грунтов. Кроме того, грунт испытывает напряжения от собственного веса. Деформации от собственного веса грунта завершаются, как правило,, в процессе образования и диагенеза грунтов. Напряжения, возникающие от усилий, передаваемых сооружением, приводят к дополнительной деформации грунтов. Наиболее часто имеют место деформации уплотнения грунтов под действием нормальных напряжений, реже — деформации сдвигов грунтов, вызываемые касательными напряжениями.

Воздействие нормальных напряжений на сплошные тела рассматривают в механике деформируемых тел (сопротивление материалов, теория упругости). Поскольку грунты относятся к дисперсным телам, кроме закономерностей деформируемости сплошных тел, приходится учитывать изменение объема пор при сжатии, т. е. рассматривать дополнительно закон уплотнения (закон компрессии). Кроме ...

Всякое сооружение передает действующие на него нагрузки, включая собственный вес, на основание. Основание — это напластование грунтов, воспринимающее давление от сооружения (рисунок). Различают основания естественные, сложенные природными грунтами и искусственно улучшенные.

Располагать сооружение непосредственно на поверхности земли (на дневной поверхности) можно в редких случаях. Этому препятствуют особенности верхних слоев грунта: их малая несущая способность;

возможность вертикального перемещения под воздействием метеорологических факторов (пучение при промерзании, просадка при оттаивании, набухание при увлажнении, усадка при высыхании);

1 возможность разрушения землероями, выветриванием и корнями растений.

По указанным причинам необходимо устройство фундамента — подземной конструкции, предназначаемой главным образом для передачи давления на грунты, лежащие на некоторой глубине.

Фундамент 1 (см. рис ...

Реология как наука, изучающая вопросы течения материалов, имеет три основных направления исследований: медленно развивающихся во времени деформации —деформации ползучести: расслабления (уменьшения) напряжений при постоянстве деформации — релаксации напряжений; разрушения материалов при длительном действии нагрузки— длительной прочности материалов.

В нашей стране вопросами реологии грунтов занимались А. Я. Будин, С. С. Вялов, М. Н. Гольдштейн, Ю. К. Зарецкий, Н. Н. Маслов, С. Р. Месчан, Г. И. Тер-Степанян, И. А. Цыто-вич и др.

Деформации ползучести развиваются как в процессе уплотнения грунтов под действием нормальных напряжений, так и при сдвиге, т. е. при приложении касательных напряжений.

Реологические процессы особенно характерны для пылевато-глинистых грунтов, а также для любых грунтов, находящихся в мерзлом состоянии. Они проявляются также в скальных породах и песках при их определенном напряженном состоянии. Физические причины ползуч ...

В основе проектирования оснований и фундаментов заложены следующие принципы:

1) проектирование оснований, сооружений по предельным состояниям;

2) учет совместной работы системы основание — фундаменты—несущие конструкции сооружения;

3) комплексный учет факторов при выборе типа фундаментов и оценке работы грунтов в основании в результате совместного рассмотрения:

инженерно-геологических условий площадки строительства;

особенностей сооружения и чувствительности его несущих конструкций к развитию, неравномерных осадок;

метода выполнения, работ по устройству фундаментов и подземной части сооружения.

Такой учет факторов делает задачу проектирования и возведения фундаментов сложной, поэтому необходимо разрабатывать несколько вариантов устройства оснований и фундаментов, а затем на основе технико-экономического их сравнения принимать наиболее рациональное ре ...

Известно много методов расчета балок на упругом основании, применяемых к линейно деформируемым грунтам. Наибольшее распространение получили следующие теории:

местных деформаций с постоянным коэффициентом постели;
местных деформаций с переменным коэффициентом постели;
упругого полупространства;
упругого слоя на несжимаемом основании;
упругого слоя с переменным модулем деформации грунтов в основании по глубине.

Кроме того, в настоящее время применяют численные методы, позволяющие учитывать совместно деформации основания, фундаментов и надземных конструкций.

Схему такого основания можно представить в виде пружин (рис. 10.16, а). За пределами балки поверхность грунта не получает деформации.

Теория упругого пространства является другой крайней теорией расчета балок и плит на упругом основании. В этом случае фундаментная балка принимается лежащей на однородном уп­ругом или линейно деформируемом бесконечно ...

Лёссовые грунты относятся к категории макропористых грунтов, т. е. к грунтам, имеющим крупные поры, видимые невооруженным глазом (макропоры). Диаметр макропор в десятки и сотни раз превышает размеры частиц грунта. Общая пористость лёссовых грунтов значительная (как правило, более 0,44). Они чаще всего имеют невысокую влажность (0,08...0,16) и сравнительно небольшой коэффициент водонасыщениости (степень влажности), обычно не превышающий 0,5. Помещенный в воду лёссовый грунт быстро увлажняется и размокает, распадаясь на мелкие агрегаты и пылеватые частицы.

Для лёссовых грунтов характерна столбчатая отдельность. При природной влажности они способны держать вертикальный откос высотой более 10 м; с увлажнением грунтов этот откос может обрушаться.

По мере замачивания загруженного лёссового грунта наблюдается резкое уменьшение его объема, что приводит к просадке дневной поверхности и возведенных сооружений. Просадкой называют быстро развивающуюся осадку, вызванну ...

Как правило, каждое из слагаемых обусловливает неравномерности осадок фундаментов. Эти неравномерности зависят, как считает Р. С. Шеляпин, от двух основных причин: неоднородного напряженного состояния грунтов в основании рассматриваемого сооружения и неравномерной сжимаемости грунтов в основании под площадью загружения. При этом неравномер­ность податливости основания — неоднородность основания — оценивается степенью изменчивости сжимаемости слагающих его грунтов.

Под воздействием напряжений, превышающих природное давление, грунт деформируется. Деформации развиваются преимущественно вследствие уменьшения объема пор грунта (уплотнения) и искажения формы отдельных частиц или агрегатов грунта (упругие деформации). Упругие деформации искажения формы обычно во много раз меньше остаточных деформаций уплотнения. В связи с этим осадки, развивающиеся под воздействием местной нагрузки, называют осадками уплотнения, хотя в них входят и упругие деформации. Осадки уплотнения под отде ...