Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

__________________________

 

 От Автора:

«Книга инженера – строителя (для начинающих инженеров)» была создана мною при помощи «Конструктора сайтов Hostland.RU.»,  использовав при этом лишь небольшую часть возможностей конструктора:   Заказать хостинг

_____________________

 

8.5  Три стадии работы грунта под нагрузкой

 

       При возрастании давления под фундаментом грунт последовательно проходит три стадии работы (фазы уплотнения).

       На первой стадии,  когда давление небольшое,  происходит уплотнение частиц грунта за счет уменьшения объема пор.  Конец фазы уплотнения  совпадает с началом  образования зон сдвига,  которые первоначально возникают  у  краев фундамента  (рис. 8.5.1, б).

       На второй стадии  в  уже уплотненном грунте при возрастании давления происходит боковой сдвиг частиц грунта.  В конце второй стадии под подошвой фундамента  образуется  уплотненное ядро в виде клина  (рис. 8.5.1, в),  которое раздвигает грунтовое основание  и приводит к резкому нарастанию осадки.

       На третьей стадии работы происходит разрушение грунта и выпирание его из-под фундамента на поверхность,  при  этом фундамент получает значительные,  долго не затухающие осадки.

        При расчетах фундаментов условно принято,  что допускается их работа при давлении на грунт, соответствующих  началу второй стадии,  когда  области предельного равновесия  (сдвига) грунта  распространились на глубину   1/4 b,  где  b – ширина подошвы фундамента  (рис. 8.5.1, б). Такую величину давления  p   считают предельной и обозначают  R  -  расчетное сопротивление грунта  (рис. 8.5.1, а).

 

Рис. 8.5.1   Деформация грунтового основания:  1 - график зависимости осадки  s  от давления  p;

2 - уплотненное ядро;  3 - области предельного равновесия; 4 – линии скольжения;  5 – выпор грунта.

 

       Если давление под подошвой центрально-сжатого фундамента  меньше расчетного сопротивление грунта  ( p), осадки обычно не превышают предельных значений,  установленных нормами.

       Максимальное давление под подошвой внецентренно нагруженных фундаментов ограничивается величиной  1,2 R.

       Вертикальные осадки грунтов основания и сдвиги частиц грунта из-под фундамента  в стороны (если они не сопровождаются выпиранием вверх) – допустимы,  т.к. такие деформации приводят лишь к перемещению и более плотному расположению частиц грунта в основании. В таких основаниях  (уплотненных)  через некоторый промежуток времени наступают новые условия равновесия грунтов с  большей  несущей способностью, чем до деформации – до уплотнения. При этом следует иметь ввиду, что в сыпучих грунтах (песчаных) равновесие наступает по мере приложения нагрузки N   (т.е. практически сразу после приложения нагрузки).  В связанных грунтах (глинистых) – не сразу, а в течение продолжительного периода, в зависимости от влажности грунта (это связано с постепенным выдавливанием  влаги из пор грунта).  Принято считать, что осадки фундаментов на песчаных и глинистых грунтах в твердом состоянии - считаются законченными за период строительства; на глинистых грунтах в пластичном состоянии – за период строительства в половинном размере от полной осадки.

      На практике к уплотнению грунтов с целью увеличения несущей способности прибегают часто.

      Уплотнение грунтов под влиянием нагрузки и увеличение несущей способности  основания (не ограниченного откосами) объясняется следующим. Сдвигу грунтов из-под фундамента в стороны пассивно сопротивляется грунт,  расположенный вне зон сдвигов (с боков и снизу этих зон). Под его влиянием  поверхности скольжения  отклоняются  вверх  (рис. 8.7.1, в, поз. 4).  Выпиранию  грунтов  вверх  противодействует вес слоя грунта  толщиной d   (рис. 8.5.1, в),  расположенного над зоной сдвигов.

         В  результате взаимодействия указанных сил грунт уплотняется, пористость уменьшается и несущая основания повышается.

       Отметим, что с увеличением глубины заложения подошвы фундамента  d   увеличивается пригрузка  qd ,  препятствующая выпиранию грунта вверх,  а,  следовательно,  увеличивается предельное давление на грунт.

     Значение осадок зданий и сооружений ограничены определенными пределами, установленными нормами. При этом следует отметить, что равномерная осадка основания не вызывает в несущей конструкции деформаций и что деформации – трещины и повреждения конструкций – имеют место главным образом в тех случаях, когда осадка неравномерна под зданием.

  -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------