31. Какие виды деформаций грунтов и виды деформаций сооружений вам известны?

Грунты обладают как упругими, так и остаточными свойствами, что хорошо видно по результатам компрессионных испытаний). Как видно из представленного рисунка, после разгрузки обратная ветвь компрессионной кривой (к.к.) не возвращается в исходное положение. В результате, на оси ординат легко определяются два участка значений коэффициента пористости с упругими и остаточными свойствами.

Пример компрессионных испытаний грунтов

Проявление в грунте как упругих, так и остаточных свойств.

Таким образом, в общем случае, грунты при деформировании обладают как упругими, так и остаточными свойствами.

Физические причины упругих деформаций:

• упругость минеральных частиц грунта;

• упругость воды;

• упругость замкнутых пузырьков воздуха.

Физические причины остаточных деформаций:

• уплотнение грунта;

• сдвиги частиц грунта;

• разрушение частиц в точках контакта.

Деформации уплотнения и набухания, которые следует отнести к неупругим деформациям, требуют значительного времени для своего развития и обусловливаются компрессионными свойствами грунтов

Деформации ползучести обусловлены взаимными сдвигами частиц, причем в зависимости от того, какой процесс при данной нагрузке преобладает — упрочнение или сдвиг, ползучесть может быть затухающей или установившейся с постоянной скоростью деформирования.

Чисто остаточная деформация грунтов возникает вследствие разрушения структуры и излома частиц будет существенным фактором для сооружений, возводимых из грунта. В результате действия повторных нагрузок остаточная деформация накапливается, и, например, в грунтовых дорогах образуются колеи, ухудшающие .проходимость.

Формы деформаций сооружений: А — прогиб; Б — выгиб; В — сдвиг; Г — крен; Д — перекос; Е — горизонтальное смещение

32. Методы расчета осадок оснований сооружений и область их применения. (в т.Ч. Свайных фундаментов). Метод послойного суммирования.

Допущения при расчете по этому методу

1. Линейная зависимость между напряжениями и деформациями.

2. Осадки рассматриваются, исходя из max P_z – под центром фундамента.

3. Не учитывается, как правило, слоистость напластований при построении P_z

4. Это задача пространственная (6 компонентов напряжений), мы учитываем только P_z (5 комп. не учитываем).

5. Не учитываем боковое расширение грунта.

6. На некоторой глубине ограничиваем активную зону, ниже которой считаем, что грунт практически не деформируется.

33. От каких факторов зависит процесс развития деформаций грунтов во времени? Совместный учет фильтрационной консолидации и ползучести грунта.

Если в основании фундаментов залегают водонасыщенные глинистые грунты, осадка может развиваться в течении длительного периода времени. Временной процесс развития осадок связан с малой скоростью фильтрации воды в глинистых грунтах и обусловленным этим медленным уплотнением водонасыщенных грунтов.

Методы прогноза развития деформаций грунтов во времени основаны на теории фильтрационной консолидации, в основу которой положены следующие предпосылки:

- скелет грунта рассматривается как упругая пористая среда, действует компрессионный закон уплотнения  ;

- поровая вода абсолютно несжимаемая;

- отжатие воды из пор грунта подчиняется закону ламинарной фильтрации Дарси  ;

- внешняя нагрузка уравновешивается суммой напряжений в скелете грунта (эффективное напряжение)   и в поровой воде  , т.е.  .

Основные расчётные случаи (рис. 5. .).

Случай 0 – одномерное уплотнение слоя грунта под действием сплошной нагрузки.

Случай 1 – сжимающие напряжения увеличиваются с глубиной по закону треугольника. Случай соответствует уплотнению свежеотсыпанного слоя водонасыщенного грунта под действием собственного веса.

Случай 2 - сжимающие напряжения уменьшаются с глубиной по закону треугольника. Случай соответствует виду эпюры дополнительных напряжений по оси фундамента, принятой в методе эквивалентного слоя.

34. Модели грунта, используемые при расчете балок и плит на упругом основании.

35. Методы оценки устойчивости откосов и область их применения.

36. Методы определения давления грунта на подпорные стенки. Расчет подпорных стенок гибких и массивных (шпунт).

37. Принципы проектирования оснований и ф-тов. Пояснить на примерах.

38. В каких случаях обязательна проверка основания ф-та по I-ой группе предельных состояний. Основное условие проверки. Примеры расчета фундаментов.

39. Виды и причины неравномерных деформаций сооружений. Методы усиления фундаментов реконструируемых зданий.

Виды деформаций сооружений.

Прогиб и выгиб (а, б) зданий возникает из‑за неравномерной осадки основания. Наиболее опасная растянутая зона строений при прогибе находится у фундамента, при выгибе — у кровли.

Сдвиг (в) зданий возникает при увеличенной просадке основания с одной из сторон. Наиболее опасная зона строения — стена в средней зоне, где возникает большой сдвиг.

Крен ( г) здания возникает при относительно большой его высоте (многоэтажный дом, башня, дымовая труба…), при высокой изгибной жесткости строения. Опасен дальнейший рост крена и последующее разрушение здания.

Перекос ( д) возникает при неравномерных осадках, приходящихся на небольшой участок длинного сооружения.

Горизонтальное смещение (е) возникает в фундаментах, в стенах подвалов или в подпорных стенках, загруженных горизонтальными усилиями.

Формы деформаций сооружений:

А — прогиб; Б — выгиб; В — сдвиг; Г — крен; Д — перекос; Е — горизонтальное смещение

Причины неравномерных осадок:

— неоднородность основания, сложенного из пластов различной толщины или плотности;

— переувлажнение какой‑либо части основания или сложение части основания из насыпного грунта;

— неравномерное давление на основание, вызванное несоответствием площади подошвы с действующей вертикальной нагрузкой (давление на фундамент в средней части здания больше, чем под внешними стенами, т. к. на внутреннюю стену опираются перекрытия с двух сторон);

— неодновременное возведение отдельных частей здания;

— механическая суффозия — перемещение водяными потоками частиц грунта — ведет к увеличению пористости и к уменьшению прочности грунта;

— наличие в толще грунта материалов, подверженных гниению

— воздействие механизмов

— уплотнение грунта в процессе эксплуатации сооружения, связанное со значительным увеличением веса

— изменение уровня подземных вод

— подземные выработки

— разрушение подземных магистралей систем водоснабжения, отопления, канализации и отвода дождевой воды часто приводит к вымыванию большого объема грунта из‑под строений.

Используют следующие методы усиления фундаментов:

1.Укрепление тела фундамента путем инъекций,

2. Устройство обойм без уширения или с уширением подошвы фундамента;

3. Подведение конструктивных элементов под существующие фундаменты

4. Подведение новых фундаментов

5. Переустройство столбчатых фундаментов в ленточные и ленточных в плитные;