Механика грунтов к. т. н. , доцент Городнова Елена Владимировна
Литература: 1. Заручевных И. Ю. , Невзоров А. Л. Механика грунтов в схемах и таблицах: Учебное пособие. – СПб. : «Недра» , 2006. – 112 с. : ил. 2. Ухов С. Б. Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. / С. Б. Ухов и др. ; под ред. С. Б. Ухова. – М. : АСВ, 1994. – 527 с. 3. СНи. П 2. 01 -83*. Основания зданий и сооружений / Минстрой России – М. : ГП ЦПП, 1996. – 48 с. 4. Механика грунтов. Ч. 1. Основы геотехники в строительстве: Учебник / под ред. д-ра техн. наук, профессора Б. И. Далматова. – М. : Изд-во АСВ; СПб. : СПб. ГАСУ, 2000. – 204 с. 5. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Под общ. ред. Е. А. Сорочана и Ю. Г. Трофименкова. – М. : Стройиздат, 1985. – 480 с. , (Справочник проектировщика).
Теория фильтрационной консолидации Модель грунта Допущения: 1. Грунт насыщен водой (Sr=1). 2. Скелет грунта – линейно-деформируемое тело (ε=p/E). 3. Движение воды в порах грунта подчиняется закону Дарси: v=kf(I-I 0). 4. Твердые частицы и вода абсолютно несжимаемы. 5. Сжатие скелета и перемещение воды происходят в вертикальном направлении.
Условия предельного равновесия
Условия предельного равновесия (продолжение) Прочность сохраняется Прочность нарушена Предельное напряженное состояние τn= τпр (предельное равновесие)
Напряжения в грунтах Напряжения от собственного веса грунта Вертикальные напряжения от собственного веса грунта:
Напряжения от собственного веса грунта (продолжение) Горизонтальные напряжения от собственного веса грунта:
Напряжения от вертикальной сосредоточенной силы (задача Ж. Буссинеска)
Напряжения от распределенной нагрузки
Значение коэффициентов α
Определение напряжений в точке от распределенной нагрузки. Метод угловых точек.
Определение напряжений в точке от распределенной нагрузки. Метод угловых точек (продолжение).
Эпюры напряжений σzp, действующие по вертикальным сечениям
Эпюры напряжений σzp, действующие по горизонтальным сечениям
Линии равных напряжений (изобары) от полосовой нагрузки Нормальные вертикальные напряжения σzp Нормальные горизонтальные напряжения σxp Касательные напряжения τxz
Частный случай распределения напряжений от полосовой нагрузки Равномерно распределенная (трапециевидная) нагрузка
Технический перерыв 5 минут
Деформации основания Классификация вертикальных деформаций
Деформации основания Классификация вертикальных деформаций (продолжение)
Расчет конечной осадки основания 1. Метод послойного суммирования Последовательность расчета
Последовательность расчета (продолжение)
Последовательность расчета (продолжение)
2. Метод эквивалентного слоя грунта (Н. А. Цытовича) Расчетная схема
3. Метод линейно деформируемого слоя конечной толщины (К. Е. Егорова) Расчетная схема
4. Расчет осадки основания насыпи - По методу послойного суммирования: - При широких насыпях b≤ 5 h 1 или сплошной нагрузке на поверхности: - Если с поверхности залегает сильнодеформируемый грунт, то деформацией подстилающих грунтов можно пренебречь:
Прогноз осадки во времени (при bср≥H) Консолидация - процесс постепенного (медленного) уплотнения полностью насыщенных водой связных грунтов, обусловленный выдавливанием воды из пор.
Способы ускорения консолидации основания Временная дополнительная пригрузка (при H≤ 3 м и подстилающем водоупорном слое)
Способы ускорения консолидации основания (продолжение) Устройство вертикальных дрен (при H>3 м) Песчаные дрены Ленточные дрены
Теория предельного напряженного состояния
Формирование областей предельного равновесия в основании при различной глубине заложения фундамента
Критические нагрузки на грунты основания Теоретическое решение Н. П. Пузыревского и Н. М. Герсеванова
Технический перерыв 5 минут
Формы нарушения устойчивости откосов
Устойчивость грунта в откосах Откос – это искусственно созданная наклонная поверхность
Устойчивость грунта в откосах (продолжение)
Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения Последовательность расчетов
Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения Последовательность расчетов (продолжение)
Последовательность расчетов (продолжение)
Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения Последовательность расчетов (продолжение)
Расчет подпорных стен Подпорная стена – это сооружение, удерживающее грунт в откосе в состоянии равновесия. Конструкции подпорных стен
Давление грунта на подпорную стену Активное давление Пассивное давление
Определение равнодействующей силы активного давления
Определение равнодействующей силы активного давления (продолжение)
Определение равнодействующей силы пассивного давления
Определение равнодействующей силы пассивного давления (продолжение)
Определение равнодействующей силы активного давления
Устойчивость подпорных стен
Устойчивость подпорных стен (продолжение)
Расчет шпунтовых стенок Гибкая (шпунтовая) стенка – статически определимая балка, которая находится в равновесии за счет защемления в грунте, т. е. действия сил активного и пассивного давления. Способ «упругой линии» (метод Блюма-Ломейера)
Армирование грунтов Армированный грунт (армогрунт) – это композитный материал, образуемый плоскими армирующими элементами и частицами грунта. Взаимодействие между ними обеспечивается исключительно за счет сил трения. Виды армированных сооружений
Виды армированных сооружений (продолжение)
Виды армирующих элементов
Возможные механизмы разрушения подпорных стен
Пример потери устойчивости шпунтового ограждения