Определение напряжений в массиве грунта.

Вопрос об определении напряжений в грунтовой толще имеет особо важное значение для установления условии прочности и устойчивости грунтов и определения их деформаций (главным образом осадок) под действием внешних сил и собственного веса грунта.

В настоящее время при решении вопроса о распределении напряжений в грунтах в механике грунтов применяют теорию линейно деформируемых тел. Для определения напряжений по этой теории будут полностью справедливы уравнения и зависимости теории упругости, также базирующиеся на линейной зависимости между напряжениями и деформациями в упругой стадии (закон Гука). Для грунтов, однако, закон Гука в общем случае будет неприменим, так как при действии внешних сил в грунтах при давлениях, больших структурной прочности, возникают не только упругие, но и значительно большей величины остаточные деформации.

Тем не менее, в определенных пределах и для грунтов будет справедлива линейная связь между напряжениями и общими деформациями (не только упругими). Для определении же общих деформаций (упругих и остаточных — уп­лотнения, пластического течения, ползучести и пр.) уравнений теории упругости будет недостаточно. Здесь требуется учесть добавочные условия, вытекающие из физической природы грунтов как дисперсных тел, а именно: их сжимаемость (компрессию), ползучесть скелета и пр.

При определении напряжений в массиве грунта используются законы механики для упругого сплошного тела. На сколько грунты удовлетворяют данным требованиям?

Доказательство применимости теории упругости к грунтам (постулаты теории упругости).

а) Деформации пропорциональны напряжениям

О Р S

Р S

б)Теория упругости рассматривает тела упругие.

Р Sост Sупр. S

В грунтах наблюдаются большие остаточные деформации Sост. Но для строителей существенно одноразовое загружение основания, т.е. здесь условие упругости применимо (а в общем случае нет).

в) Теория упругости рассматривает тела сплошные.

. sср

в точках контакта частиц - огромно (до 200 МПа)

В расчетах допускается использовать sср. - среднюю величину напряжений, действующих по определенной площадке. В этом случае можно говорить о «сплошности» грунтов.

г)Теория упругости рассматривает тела изотропные

(Будем считать с известными допущениями, что грунт изотропное тело).