РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ОТ СОБСТВЕННОГО ВЕСА ГРУНТА
Напряжения от собственного веса грунта обычно называют природными (или «бытовыми») и существуют они всегда, независимо от застройки территории. В грунтовом полупространстве, ограниченном сверху горизонтальной плоскостью z = 0, при горизонтальном напластовании грунтов можно считать, что напряжения зависят только от координаты z (глубины). Если в пределах толщины некоторого слоя грунта объемная масса γ постоянна, то вертикальные нормальные напряжения σ z будут увеличиваться с глубиной и равны σ г = γ h. (55) Горизонтальные и вертикальные площадки являются главными, а горизонтальные нормальные напряжения σ х и σ y равны между собой. Горизонтальные смещения отсутствуют. Исходя из предположения о линейной деформируемости грунта, по закону Гука, в этом случае имеем:
σ z= ∑ γ i hi (56) Частицы грунта, залегающие ниже уровня грунтовых вод, испытывают взвешивающее действие воды (силу Архимеда), поэтому формула (50) будет иметь вид:
σ г= ((γ s- γ w) /(1 +e))h, (57) где γ s — удельный вес скелета грунта; γ w — удельный вес воды; е — коэффициент пористости. По В.А. Флорину, взвешивание имеет место для всех водонасыщенных грунтов, за исключением плотных глин, играющих роль водоупора. В связи с этим эпюра давления σ z от собственного веса грунта на кровле водоупора имеет скачок (рис. 20), равный γ whв, где hв — расстояние от уровня грунтовых вод до кровли водоупора.
Рис. 20. Эпюра напряжений σ г от собственного веса грунта
Горизонтальные напряжения от собственного грунта (см. п.7) можно найти по формуле
σ x = γ h ξ = σ z ξ;, (58) где ξ — коэффициент бокового давления.
|
