ТЕМА.4. ГРАНИЧНІ НАПРУЖЕНИй СТАН ГРУНТІВ

Поняття про г. с. та його фази.

Гр.. напр.. станом (ГНС) є такий стан, коли найменше додаткове навантаження або зменшення міцності грунту може порушити існуючу рівновагу і стійкість.Звичайно це супроводжується випиранням грунту з-під фундаментів з їх осіданням, сповзанням на схилах, переміщенями та деформаціями споруд. На Рис.4.1.(З.ст.179) приведена схема розвитку деформації під дією зростаючого навантаження Р.

На першій фазі (пряма оа) виникає ущільнення грунту, подальше зростання навантаження супроводжується інтенсивною деформацією

(крива a-b )-фаза зсувів і розвитку пластичних деформацій, третя фаза ( ділянка с-d ) грунт втрачає несучу здатність і перемеміщується

на поверхню по суцільним поверхням ковзання Утворення ущільненого ядра відбувається наприкінці другої фази, яка розклинює оточуючі грунт і зсовує його в боки і гору. Розрізняють два критичних тиски; перший на границі І та ІІ фаз наз.межою пропорційності, другій на гра-

ниці ІІ та ІІІ фаз наз.межою міцності або несучою здатністю основи. На І фазі використовують теорію лінійной деформаціі. На ІІ-граничної рівноваги.

Вплив глибини залягання на характер руйнування основ і граничний тиск.

При дослідженні міцності піщаних грунтів було виявлено, що на характер руйнування впливають співвідношення глибини залягання до ширини фундаменту.Деформаціі на І та ІІ фазах збігаються для будь-яких відносних заглиблень. Тому на Рис..4.2.( Ц2. ст.115.) показано

вплив глибини закладання фундаменту в ІІІ фазі. Бачимо, що при розташуванні на поверхні ( h/b <0,5)-лінія1, руйнування відбувається у вигляді випирання на поверхню, при більшому (h/b=0,5…2 )-глибині середнього заглиблення-лінія 2 випирання значно менше і порушення відбувається при більшому навантаженні; при глибокому заглибленні ( h/b=2...4 )-лінія 3 при досягненні граничного навантаження не спостерігається випирання, зони ущільнення і зсувів досягають площини підошви фундаменту; при дуже великому заглибленні ( h/b>4 ) зони зсувів незначні і грунт ущільнюється тільки в зоні нижче підошви фундаменту. Несуча здатність останніх двох фундаментів

значна за рахунок тертя потужного шару грунту вздовж бічної поверхні фундаменту.На Рис.4.2.б. показана залежність деформаціі s від

часу t .На будь якій лініі разрізняються три ділянки: Оa1, Оа2….-нестійка повзучість;a1b1,a2 b2…. -пластична текучість b1 c1, b2 c2....

- наростаюча текучість для якого ds/dt =∞ при цьому текучість зростає з збільшенням тиску на грунт . Якщо провести лінію праз

точки b1, b2, b3…. отримаемо криву тривалої (довгочасної ) міцності, яка дозволяє визначити мінімальний тиск, при якому текучість затухає, тобто переходить в довгочасну міцність. Таким чином потрібно розрізняти дві характерних поведінки грунру в залежності від тиску P: першу-перехід фази ущільнення у фазу зсувів і другу-вичерпання несучої здатності, коли відбувається формування зони граничної рівноваги і незначне збільшення тиску призводить до втрати стійкості або до розвитку наростаючої текучості.

Теорія Мора-Кулона