 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Устойчивость грунтов в основании сооружений
|
|
11. Какой вид имеет кривая зависимости осадки штампа, находящегося на поверхности грунта, от среднего давления? Какой вид имеет та же кривая, полученная при испытании грунта в одометре? Чем они отличаются?
Кривая зависимости осадки штампа имеет выпусклость кверху. Более быстрое нарастание осадки с увеличением нагрузки объясняется процессом выдавливания грунта в стороны от штампа вследствие того, что в этих областях развиваются деформации сдвига. Если наложить на этот график кривую, получаемую в одометре (при соответствующем выборе высоты образца, иначе наклоны будут различными), то она будет характеризоваться нарастающей вогнутостью вверх с увеличением давления, поскольку при этом грунт только уплотняется (сдвигов нет) в вертикальном направлении, а с ростом плотности сжимаемость уменьшается.
12. Назовите фазы деформирования и где находится границы этих фаз на графике “нагрузка-осадка”?
На кривой "нагрузка-осадка" (рис.М.12.4), полученной для штампа, находящегося на поверхности основания, можно различить три фазы: I - фазу уплотнения, II - фазу образования зон сдвигов, размер которых растет с ростом нагрузки и III - фазу полного выпирания (потеря несущей способности основанием).
13. Как деформируется грунт во времени и как выглядит график “ осадка-время” при различных значениях давления?
Если взять кубик связного грунта (глины), то при малых давлениях, прикладываемых к нему сверху, происходит затухание осадки со временем и ее стабилизация (фаза затухающей ползучести - 1) (рис.М.12.3). При дальнейшем увеличении нагрузки осадка будет нарастать практически с постоянной скоростью и не стабилизироваться (фаза установившейся ползучести - 2). Дальнейший рост нагрузки приведет к такому состоянию, когда скорость нарастания осадки со временем будет расти и, наконец, произойдет полное разрушение грунта. Это - фаза прогрессирующего течения - 3.
14. Каким образом происходит процесс развития областей пластических деформаций под фундаментом с ростом нагрузки? (Начертите схемы развития деформаций грунта при возникновении зон сдвигов и при выпоре грунта из-под фундамента).
Схемы развития деформаций грунта в основании: а-при возникновении зон сдвигов; б- при выпоре фунта из-под фундамента в стороны и вверх; 1-зоны сдвигов;2-зоныуплотнения; 3 -уплотненное ядро; 4 -направление выпора.
Под краями жестких штампов происходит концентрация напряжений. Большие вертикальные напряжения приводят к возникновению предельного напряженного состояния грунта под краями штампов в пределах небольших зон (рис. а). В этих зонах развиваются пластические деформации (деформации сдвигов). По мере возрастания нагрузки зоны 1 увеличиваются. Их росту препятствует горизонтальное сопротивление грунта, расположенного по сторонам от них, который уплотняется в пределах напряженных зон 2. Это сопротивление постепенно возрастает до определенной величины, называемой пассивным отпором грунта. Возрастание горизонтального сопротивления грунта приводит к замедлению роста зон сдвигов, хотя и сопровождается все большими деформациями грунта по сторонам от наиболее напряженной зоны основания.
15. По какому признаку и как можно подразделить фундаменты по глубине заложения? Начертите схему формирования областей предельного равновесия в основании при различной относительной глубине заложения фундаментов.
1. Фундаменты мелкого заложения (при h/b<1/2), для которых при предельной нагрузке на грунт характерно выпирание грунта (рис а, линия 1).
2. Фундаменты средней глубины заложения (при h/b =(1/2;2)), для которых при предельной нагрузке также наблюдается выпирание, но обертывающая кривая поверхностей скольжения имеет S-образное очертание (рис. а, линия 2).
3. Фундаменты глубокого заложения (при h/b = (2;4)), для которых при достижении предельной нагрузки не наблюдается выпирание грунта, но возникающая зона предельных сдвигов достигает плоскости подошвы фундамента, деформируя массив грунта, расположенный у боковых граней фундамента (рис. а, линия 3).
4. Фундаменты очень глубокого заложения (при h/b > 4), когда ниже подошвы фундамента при нагрузке, превосходящей предельную, возникает просадка основания (быстро протекающая местная осадка), обычно совершенно недопустимая в основаниях сооружений.
16. Начертите расчётную схему для определения начальной критической нагрузки. 
По определению, начальная критическая нагрузка соответствует случаю, когда в основании под подошвой фундамента в единственной точке под гранью фундамента возникает предельное состояние.
Для нахождения σhcr в случае плоской задачи рассмотрим условие возникновения предельного равновесия в точке М под полосовой равномерно распределенной нагрузкой р, по сторонам которой приложена вертикальная пригрузка γ' d (рис. 7.4). Здесь γ' - удельный вес грунта в пределах глубины заложения фундамента d.
17. Какая схема принимается для границы I фазы деформирования? Какой коэффициент бокового давления грунта в условиях естественного залегания ξо принимается в схеме Пузыревского-Герсеванова?
Для определения границы I фазы принимается схема, когда основание загружено равномерно распределенной нагрузкой p, расположенной на участке шириной b. По бокам действует пригрузка q, а область предельного равновесия только начинает образовываться в точках A1 и A2. Коэффициент бокового давления ξо в схеме Пузыревского-Герсеванова принимается равным единице (ξо = 1). Если ξо < 1 или ξо > 1, то в обоих случаях область пластической деформации будет зарождаться раньше, чем при ξо = 1 (рис.М.12.5).
18. Какой вид имеют формулы для главных напряжений при определении критической нагрузки?
Вертикальное сжимающее напряжение от собственного веса грунта в точке М будет максимальным главным напряжением и при различных удельных весах грунта засыпки выше подошвы фундамента γ’ и ниже этого уровня γ запишется в виде 
Горизонтальное сжимающее напряжение будет минимальным главным напряжением; его можно выразить через коэффициент бокового давления грунта: 
; ξ = 1; 
Максимальное и минимальное главные напряжения в точке М от местной полосовой нагрузки интенсивностью р - q можно записать в соответствии с формулами (6.25) в виде
т. о. 
где α - угол видимости.
19. Принимаются ли для определения начальной критической нагрузки полные значения напряжений, в которых учитывается собственный вес грунта, или только дополнительные напряжения от внешней нагрузки?
Для определения начальной критической нагрузки принимаются полные значения напряжений, в которых учитывается собственный вес грунта. Определяемую по ней нагрузку можно считать совершенно безопасной и никаких добавочных коэффициентов вводить не следует.
20. Какое ставится экстремальное условие, чтобы получить недостающее уравнение для определения величины начальной критической нагрузки?
Предельное напряженное состояние в точке М реализуется при соблюдении условия;
Это выражение часто представляют в виде трехчленной формулы:
где Мγ, Mq, Mc - безразмерные коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения φ.
Экстримальное условие Zmax=0.
21. Какой вид имеет обобщённая формула Пузыревского-Герсеванова? В виде скольких слагаемых её можно представить?
-обощенная формула П-Г.
22. Чему равны коэффициенты формулы расчётного сопротивления грунта Мγ, Мq и Мс и от чего они зависят?
Мγ, Mq, Mc - безразмерные коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения φ и вычисляемые по формулам
; 
; 
.
Значения коэффициентов Мγ, Mq, Mc приведены в табл. СНиП.
23. Чему равна величина zmax по Пузыревскому-Герсеванову и по СНиП?
При выводе коэффициента Мγ согласно СНиП принимается zmax = b /4, коэффициенты Мγ, Mq, Mc зависят только от угла внутреннего трения грунта. У Герсеванова и Пузыревского было принято, что zmax = 0.
24. Какой вид имеет схема расчёта несущей способности основания “по Прандтлю”? Что называется ядром уплотнения и где оно находится?
При расчете величины несущей способности "по Прандтлю" предполагается существование трех зон: зоны с максимально напряженным состоянием I (или зоны пассивного давления), зоны с минимально напряженным состоянием II (или зоны активного давления) и переходной между ними зоны III, позволяющей получить плавное изменение напряжений без скачков в них. При этом предполагается, что нагрузка является равномерной и не имеет горизонтальной составляющей. В действительности мы прикладываем нагрузку с помощью жесткого шероховатого штампа, поэтому непосредственно под ним вместо зоны с минимально напряженным предельным состоянием формируется зона, в которой нет предельного состояния и которая как бы сливается со штампом, составляя с ним одно целое. Эта зона называется "упругим" или "жестким" ядром (рис.М.12.11).
25. Какое условие, связывающее напряжения, следует ставить на линии, ограничивающей область выпирания на схеме расчёта несущей способности основания?
На этой линии ставится условие Кулона 
, то есть она считается линией скольжения.
26. Большее или меньшее значение имеют коэффициенты Nγ, Nqи Ncв формуле несущей способности, чем соответственно Мγ, Мq и Мсв формуле расчётного сопротивления грунта, и от чего они зависят?
Поскольку коэффициенты Мγ, Мq и Мс отвечают лишь незначительным по размерам областям пластической деформации, а соответственные им коэффициенты Nγ, Nq и Nc полному раскрытию этих областей, то, естественно, последние больше по своим значениям, чем первые. И те и другие зависят от угла внутреннего трения φ, а если нагрузка имеет кроме вертикальной еще и горизонтальную составляющую, то и от угла наклона равнодействующей к вертикали. Максимальное значение всех коэффициентов мы получаем, если нет горизонтальной составляющей.
Дата публикования: 2015-03-29; Прочитано: 1836 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
