Определение напряжений в грунтовой толще

Приступая к изучению данной темы, студент должен иметь отчетливое представление об основных допущениях и пределах применимости теории линейно-деформируемой среды для определения напряжений в грунтах. Необходимо отметить, что принцип линейной деформируемости грунтов является одним из основных в современной механике грунтов, на нем основано большинство расчетов по определению напряжений и деформа­ций оснований сооружений-

Прежде чем выявить распределение напряжений в грунтах от различных факторов, следует научиться определять напряже­ние от собственного веса грунта (природное давление), учитывая взвешивающего действие воды и давление воды на кровлю водоупора. Затем следует перейти к определению напряжении от действия сосредоточенной силы, приложенной на поверхно­сти линейно-деформируемого полупространства (задача Буссинеска), равномерно распределенной по площадкам ограничен­ных размеров. Хорошо усвоив этот материал, можно перейти к

определению напряжений по методу угловых точек, позволяю­щему легко установить сжимающие напряжения в любой точке грунтового массива, рассмотреть способы суммирования на­пряжений от различных нагрузок, распределение напряжений в случае плоской задачи, распределение напряжений в слое огра­ниченной толщины на жестком основании.

Важно понимать влияние размеров и формы площади нагружения, неоднородности и анизотропии основания на харак­тер и величину напряжений в грунтах, так как это является не­обходимым условием для правильной оценки работы грунтов в основании сооружения.. '

Студент должен иметь представление о распределении кон­тактных напряжений по подготовке фундаментов в случае про­странственной и плоской задачи, о принципах определения кон­тактных напряжений под гибкими фундаментами, знать данные экспериментальных исследований о распределении напряжений в грунтах в случае действия местной нагрузки.

Необходимо также знать способы графического изобра­жения напряженного состояния грунтов: линии одинаковых напряжений (изобары) и эпюры напряжений в горизонтальных и вертикальных сочетаниях массива грунта.

Для наиболее полного усвоения и закрепления изучаемого в данной теме материала рекомендуется внимательно проработать примеры, приведенные в учебнике Н.А.Цытовича "Механика грунтов".

Вопросы для самопроверки

1. Каковы основные предпосылки к определению напряжений в грунтах?

2. Изобразите схему эпюры ормальных напряжении от соб­ственного веса грунта (природных давлений).

3. Напишите формулы для определения вертикальных сжи­мающих напряжений при действии сосредоточенной нагрузки.

4. Начертите линии одинаковых напряжений (изобары) в грунте при действии сосредоточенной силы.

5. Изобразите расчетную схему распределения напряжений в грунте ниже подошва фундамента.

6. Как определяют напряжения по методу угловых точек?

7. Как определяют напряжения с учетом влияния смежных сооружении?

8. Как определяют напряжение в грунте при расчете осадок по методу послойного суммирования? Какова точность этого метода?

9. Какое влияние оказывают форма и размеры фундамента на характер эпюры напряжении?

10. Сопоставьте теоретические схемы распределения напря­жений с опытными данными жесткого фундамента.

11. Назовите работы советских исследователей в области расчета балок и плит на упругом основании.