Меню

Сила напряжений от собственного веса грунта

Напряжения от собственного веса грунта.

Рассмотрим распределение напряжений от собственного веса грунта. Нап­ряжения от собственного веса грунта, так называемые природные (или «бытовые», что менее употребительно) давления, имеют значение для свеженасыпных земляных сооружений и оценки природной уплотненности грунтов.

При горизонтальной поверхности грунта напряжения от собственного веса грунта будут увеличиваться с глубиной z и равны

где —коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя.

Следует отметить, что выражения для боковых давлений σx и σy будут справедливы только при горизонтальной поверхности грунта и могут меняться в зависимости от рельефа местности, горообразовательных процессов и пр., что, однако, можно установить лишь путем специальных натурных испытаний.

При постоянном удельном весе грунта напряжения

Для грунтовой же массы (т. е. для полностью водонасыщенных грунтов с наличием свободной гидравлически непрерывной воды) сжимающие напряжения

где γsb —удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды; определяется по формуле

Рис. 3.22. Распределение давлений от собственного веса грунта: а — в однородном грунте; б — при наличии (на глубине h1,) уровня грунтовых вод; при наличии под грунтовыми водами (на глубине h1 +h2) воднепроницаемой породы

На рис. 3.22 показано несколько эпюр распределения вертикальных давлений от собственного веса грунта.

Тема 12. Оценка несущей способности грунтов оснований. Механические процессы в грунтах. Поверхность скольжения. Понятие о начальном критическом и предельных давлениях на грунты основания. Уравнение предельного равновесия для сыпучих и связных грунтов

Дата добавления: 2015-01-29 ; просмотров: 84 ; Нарушение авторских прав

Источник

Напряжения от собственного веса грунта

Напряжения, возникающие от действия собственного веса грунта. Учёт взвешивающего действия воды

Фактическое напряженное состояние грунтов основания при современных методах изысканий точно определить не представляется возможным. В большинстве случаев ограничиваются нахождением вертикального напряжения от действия веса вышележащих грунтов. Вертикальные напряжения от собственного веса грунта называют бытовыми давлениями,а график их изменения по глубине – эпюрой бытовых давлений.Напряжения от собственного веса грунта определяются на основании следующих упрощающих гипотез: 1) напряженным состоянием грунта при действии его собственного веса является осесимметричное компрессионное сжатие; 2) вертикальные напряжения в грунте определяются суммированием напряжений от веса элементарных слоев грунта; 3) грунт, находящийся ниже уровня грунтовых вод, испытывает взвешивающее действие воды; 4) слой грунта, находящийся ниже водоносного слоя, называется водоупороми испытывает на своей поверхности гидростатическое давление водяного столба.

Читайте также:  Номинальное напряжение кру это

Определяем напряжение от собственного веса грунта (природного или бытового) по Формуле где n – число слоев грунта в пределах глубины z;

γi – удельный вес грунта i-го слоя, кН/м3;

hi – толщина или мощность этого слоя, м.

Измеряется в МПА

Удельный вес водопроницаемых грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод,

принимается с учетом взвешивающего действия воды согласно выражению

γsb=s – γw)/(1+e),

где γw – удельный вес воды, γw = 10 кН/м3;

γs – удельный вес частиц грунта;

е – коэффициент пористости.

Формула используется для вычисления бытовых давлений на границах геологических

слоев, на линии уровня грунтовых вод и на границе водоупора. В остальных сечениях бытовые давления могут быть определены по линейной интерполяции. На рис. 4.11 представлены характерные эпюры бытовых давлений в грунтовом массиве. На границах геологических слоев угол наклона эпюры, как правило, изменяется в связи с изменением величины удельного веса грунта. На линии уровня грунтовых вод (WL) имеет место самый заметный перегиб эпюры, вызванный уменьшением удельного веса грунта во взвешенном состоянии. На границе водоупора эпюра имеет скачок на величину гидростатического давления от веса столба воды над водоупором.

Деформации от действия веса природного грунта считаются давно стабилизировавши-

мися. Исключение составляют случаи действия свежеотсыпанной насыпи или понижения

уровня подземных вод. При большой мощности толщи насыщенных водой сильносжимае-

мых грунтов, обладающих ползучестью, иногда приходится считаться с незавершенной

фильтрационной консолидацией и консолидацией ползучести.

Рис. 4.11. Характерные эпюры распределения бытовых напряжений в массиве грунта:

а – однородный массив; б – массив, представленный тремя инженерно-геологическими элементами; в – то же, но при этом третий слой является водоупором; HwL – расстояние от водоупора до уровня грунтовых вод

Читайте также:  Чему равно эквивалентное напряжение при изгибе с кручением круглых балок

Источник



Напряжения от собственного веса грунта

date image2017-11-30
views image2561

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Вертикальные нормальные напряжения в грунте от веса лежащих выше грунтов называют природным или бытовым давлением и обозначают szg.

Природное давление в однородном грунте на глубине h определяются по формуле

szg = g×h, (28)

где g – удельный вес грунта.

Природное давление в неоднородном основании на кровле (n+1)-го слоя вычисляется по формуле

где gi и hi – соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды по формуле (11). На кровлю водонепроницаемого слоя грунта (на водоупор) в этом случае действует дополнительное давление равное gwhw; здесь gw = 10 кН/м 3 – удельный вес воды, hw — разность отметок уровня грунтовых вод (WL) и кровли водоупора (рисунок 12).

Если под слоем водонепроницаемого грунта расположены грунтовые воды, то на кровлю грунта под водоупором действуют давления, уменьшенные на gwh2; здесь gw = 10 кН/м 3 – удельный вес воды, h2 – толщина водонепроницаемого слоя грунта (рисунок 13).

График напряжений от собственного веса грунта szg называется эпюрой напряжений от собственного веса грунта.

Пример 2.Построить эпюру напряжений от собственного веса грунта для грунтовых условий, приведенных на рисунке 14. Характеристики грунтов:

1 Слой — g1 = 20 кН/м 3 ;

2 Слой — gs = 26,6 кН/м 3 ; е = 0,661;

3 Слой — g3 = 22 кН/м 3 .

Решение. На поверхности грунта напряжение от собственного веса грунта равно нулю.

Напряжение по подошве первого слоя равно szg1 = g1h1 = 20×2 = 40 кПа.

Напряжение по подошве второго слоя вычисляем с учетом взвешивающего веса воды

= 40 + 9,99×2 = 59,98 кПа.

Напряжение на кровле водоупора вычисляем с учетом дополнительного давления от веса воды во втором слое

Читайте также:  Всд как снять напряжение головы

Напряжение по подошве третьего слоя

Напряжение на кровле четвертого слоя вычисляем с учетом обратного скачка

Контрольные вопросы для самоподготовки.

1. Фазы напряженно-деформированного состояния грунтов при передаче на них постепенно увеличивающейся нагрузки.

2. Что характеризует начальное критическое давление?

3. Что понимают под расчетным сопротивлением грунта?

4. Как экспериментально определить распределение давлений по подошве фундамента?

5. Закон распределения давлений по подошве фундамента полученный в результате теоретических исследований.

6. Закон распределения давлений по подошве фундамента, применяемый в инженерных расчетах.

7. Определение напряжений в толще грунта от сосредоточенной силы, приложенной к поверхности грунтового основания.

8. Определение напряжений в толще грунта от равномерно распределенного давления, приложенной к поверхности грунтового основания на прямоугольной площади.

9. Какой принцип заложен в определении напряжений в толще грунта по методу угловых точек?

10. Какие имеются особенности определения напряжений в толще грунта от собственного веса при наличии в основании напорных и безнапорных грунтовых вод?

Источник