ДАВЛЕНИЕ ГРУНТОВ НА ОГРАЖДЕНИЯ Общие положения

ДАВЛЕНИЕ ГРУНТОВ НА ОГРАЖДЕНИЯ

Общие положения Виды ограждающих конструкций (используются, когда необходимо удержать в равновесии массив грунта): Подпорные стенки (набережные, крепления котлованов, стены подвалов, при устройстве дорожного плотна и возведении зданий на горных склонах, шпунтовые стенки и т. п. ). Крепи подземных выработок (штолен, туннелей)

Активное и пассивное давление грунта 1, 2 – вероятные смещения стенки 1 Р 2 Еа Еп Еа – активное давление грунта Еп – пассивное давление грунта

Давление сыпучих грунтов на подпорные стенки (плоские поверхности скольжения). Z Р 1= 0 Z ЕА P 2 Н В Р 2 max

Давление сыпучих грунтов на подпорные стенки (плоские поверхности скольжения). Условие предельного равновесия Активное давление грунта на вертикальную подпорную стенку при горизонтальной отсыпке Пассивный отпор грунта

Влияние сплошной равномерно распределенной нагрузки h Р А Р 21 H Еа Р 2 В

Учет сцепления h РЕ H Еа РЕ Р 2 max Р 2

Учет сцепления - давление связности Вертикальное РЕ – заменяем некоторым фиктивным слоем грунта Р 2 – без учета Рс2 – влияние сцепления

Давление грунта на трубы и тоннели Три способа прокладки h 1 трубопроводов: В траншеях В насыпи Закрытая проходка Р 1= oh 1

В траншеях Засыпка рыхлого Просадка грунта h Силы трения противод ействуют осадке Р h

В насыпи Осадка насыпи h Сила трения вниз, догружает трубу Р> h

Закрытая проходка (прокол, микротуннелирование) h Свод обрушения (как горное давление) при большой глубине

Конструкции оснований трубопроводов

ДЕФОРМАЦИИ ГРУНТОВ

Два предельных состояния По несущей N – заданная расчетная нагрузка способности: на основание в наиболее невыгодной комбинации; Рпр – несущая способность (предельная нагрузка) основания для данного направления нагрузки N; с – коэффициент условия работы основания (<1); q – коэффициент надежности (>1).

Два предельных состояния По предельным Sрас. – расчетная абсолютная деформациям: осадка фундамента; расчетная относительная разность осадок фундаментов; предельные величины, соответственно абсолютной и относительной разности осадок фундаментов (СНи. П 2. 01 -83*)

Виды и причины деформаций грунтов Физические причины Пример компрессионных упругих деформаций: испытаний грунтов -упругость минеральных частиц грунта; е -упругость воды; Прямая ветвь к. к. -упругость замкнутых пузырьков воздуха. еост. Физические причины еупр. остаточных деформаций: -уплотнение грунта; Обратная ветвь к. к. МПа -сдвиги частиц грунта; -разрушение частиц в точках контакта.

Влияние различных факторов. Условия загружения. Непрерывно возрастающая Чаще всего, практически нагрузка в строительстве рассматриваются линейные деформации , Выпор т. е. до напряжений, Линейная грунта равных R. деформация В этом случае правомерно использовать теорию упругости и инженерные методы расчета осадок.

Зависимость деформации грунтов от размеров фундаментов 0 0, 5 5 7 в (м) S

ПРОГНОЗ ОСАДОК ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Суммарная осадка фундамента S = Sупл. + Sвыпир. + Sразупл. + Sрасст. + Sэкспл Sупл. – осадка, развивающаяся вследствие уплотнения грунтов; Sвыпир. – осадка выпирания, возникающая за счет развития пластических деформаций грунтов в основании (выпирание грунта из-под подошвы фундамента); Sразупл. – осадка за счет разуплотнения грунта, приводящая к поднятию дна котлована при разгрузке грунтов основания во время выполнения земляных работ (снятие бытового давления); Sрасст. – осадка за счет нарушения структуры (расструктуривания) грунтов основания во время строительства (зависит от производства работ); Sэкспл. – осадка, возникающая при эксплуатации здания

Причины развития неравномерных осадок уплотнения Сложное (неоднородное) напластование грунтов I II Выклинивание слоев Линзообразное залегание

Сложное (неоднородное) напластование грунтов I, mv 1 II, mv 2 Неодинаковая мощность слоев Если mv 1 > mv 2 – выгиб Если mv 2 > mv 1 – прогиб

Неоднородный грунт Органические вещества Наличие валунов

Не одинаковое загружение фундаментов 0, 2 МПа b 1 b 2 Слабый грунт

Влияние загружения соседних фундаментов «Чаша» проседан ия

Влияние загружения соседних фундаментов Новое здание Старое здание Сжимаемая Дополнительное толща уплотнение основания основания

Неодновременность загружения фундаментов Р 1 2 t 0 t 1 2 1 2 1 S

Неравномерность консолидации грунтов 0 t 1 t 2 Н 20 1 1 2 S

Неодинаковый характер нагрузки t S

Неодинаковый несущий слой грунта в основании

Причины развития неравномерных осадок разуплотнения Sразупл. – развивается под действием нагрузки, не превышающей величину природной, т. е. нагрузки, равной весу вынутого грунта при откопке котлована. Эти деформации приводят к поднятию дна котлована Глина Ил суглинок

Причины развития неравномерных осадок расструктуривания Наибольшее влияние на развитие общих осадок могут оказать осадки расструктуривания, Sрасстр. вызванные нарушением структуры грунтов основания при отрывке котлованов и устройстве фундаментов. Метеорологические факторы. а) действие мороза (замерзание и оттаивание, пучение). б) увлажнение грунта (осадки) в) высыхание грунта (действие солнечной радиации).

Грунтовые воды. а) гидростатическое действие воды. б) гидродинамическое действие воды

Причины развития неравномерных осадок в период эксплуатации Уплотнение грунтов после начала эксплуатации Sэкспл. сооружения: деформации ползучести грунта и процесс фильтрационной консолидации; постепенное увеличение полезней нагрузки до проектной; увеличение нагрузки сверх проектной. Изменением положения у. г. в. Ослабление грунтов основания подземными и котлованными выработками. Динамические воздействия и активность геологических процессов.