Поиск по сайту

Влияние нагрузки на осадку фундаментов

  вывоз грунта
+7 (905) 562-33-86
+7 (495) 649-53-32

stroi-kmv@mail.ru

Режим работы:
 П - Пт: с 09:00 до 20:00
Сб - Вс: с 10:00 до 18:00
Главная страница Рытье котлованов, траншей → Влияние нагрузки на осадку фундамента
Контакты  

Тематический материал
 

Проектирование оснований и фундаментов

(Основы теории и примеры расчета)
В.А. Веселов /избранные главы/

§ 3. Условия работы грунтов в основании сооружений


Основания сооружений следует рассматривать как пространственные системы. Грунты в них от внешних нагрузок и нагрузки от собственной массы находятся в сложном напряженно деформируемом состоянии. Любая точка или небольшой элемент грунта подвергается всестороннему действию сил, в результате чего в грунте возникают напряжения и деформации.
Рис. 1.5. Направление действия главных напряжений
а — в основании сооружений; б — в лабораторных образцах; 
s1 и s3 — главные нормальные напряжения, где направление сдвига фиксировано
Для массива грунта сооружение или отдельные фундаменты являются местной нагрузкой. Напряжения и деформации в основании зависят от размеров и формы подошвы фундаментов, интенсивности внешней нагрузки, положения рассматриваемой точки. Работа грунтов основания должна оцениваться применительно к пространственной, плоской деформации или к одномерной задаче. Грунты находятся в трехосном напряженном состоянии, но с различными значениями составляющих напряжений и величинами деформаций. В пространственной задаче деформации развиваются во всех направлениях, в плоской — в одной плоскости и в одномерной — только в вертикальном направлении.
Во избежание ошибок при проектировании оснований необходимо предварительно уточнить особенности и условия работы в нем грунтов и применительно к ним изучать и определять механические характеристики, используемые в расчетных формулах. Величины и направления главных нормальных напряжений зависят не только от размеров подошвы фундамента, величины и направления действия нагрузки, но и от положения элемента грунта в массиве. Поэтому, например, в ряде случаев образцы в приборах нужно ориентировать так, чтобы загружаемые плоскости совпадали с направлением главных напряжений (рис. 1.5). Особое значение это приобретает при определении прочностных характеристик в срезных приборах. Поверхность сдвига грунтов основания имеет сложное очертание (см. рис 1.2), и на различных ее участках направления нормальных и касательных напряжений будут разными.

§ 4. Влияние условий нагружения на осадку фундамента


Рассмотрим характерные графики зависимости осадки жесткого штампа от нагрузки при различных режимах нагружения.
Рис. 1.6. Графики зависимости осадки от давления на штамп
а — при непрерывном возрастании нагрузки; б — при перерыве и загруженни; в — осадка во времени при перерыве в  загружении;
г — при непрерывном нагруженни — разгружении — нагружении;
1 — слабый грунт; 2 — плотный песок и твердая глина; 3 — пластичным глинистый грунт; 4 — песок
При непрерывном возрастании давления с постоянной скоростью (рис. 1.6, а) на графике нет четко выраженных значении предела пропорциональности pпроп между давлением (напряжением), осадкой (деформацией) и разрушающей нагрузкой (временным сопротивлением)  pразр. Предел пропорциональности pпроп принимается условно на границе, где график имеет небольшую кривизну и может быть заменен прямым участком, а  pразр — равной нагрузке, при которой происходит выпирание грунта из-под штампа или резкое увеличение осадки (более 10 см). В случае перерыва в приложении нагрузки осадка фундамента продолжается (на рис. 1.6, б — вертикальный отрезок aa1
В песчаных грунтах осадка затухает быстро, а в глинистых грунтах — медленно. При дальнейшем увеличении давления в некотором интервале (отрезок a1b) осадка происходит медленнее, чем при непрерывном нагружении (отрезок ab).

При последовательном нагруженни — разгружении — нагружении фундамента кривые нагрузки и разгрузки не совпадают, причем вторичное нагружение вызывает приращение осадки dS (рис. 1.6,г). Полная осадка S складывается из упругой (восстанавливающейся) Sупр и остаточной Sост.
Многократное нагружение — разгружение фундамента уменьшает полную осадку; остаточная осадка при этом уменьшается, а восстанавливающаяся стремится к полной упругой осадке.

Рис. 1.7. Графики зависимости осадки от размеров штампа при постоянных давлениях
1, 2, 3 — соответственно при давлении p1, p2, p3
На графике зависимости осадки от размеров штампа можно выделить три участка (рис. 1.7): первый для малых штампов площадью F < 0.04 м2 — деформация происходит преимущественно за счет выпирания грунта из-под штампа; второй для штампов площадью F ~ 0,04-0,2 м2 и третий для штампов площадью F > 0,2м2 — деформации происходят в основном от уплотнения грунтов. Для штампов площадью до 10—15м2, а иногда и более на третьем участке осадку можно считать пропорциональной площади фундамента. У глубоких фундаментов характер осадки зависит от условий и глубины их погружения. С увеличением глубины заложения осадка уменьшается; кривые зависимости S=f(р) становятся более пологими, на многих из них нет явно выраженных значений pпроп и pразр.




+7 (905) 562-33-86, +7 (495) 649-53-32   E-mail: stroi-kmv@mail.ru