Оценка прочности грунтов основания без учета нормальных напряжений.

Прочность грунта основания без учета нормальных напряжений оценивается при сложении основания грунтами, сопротивляемость сдвигу которых не зависит от нормальных напряжений. К таким грунтам относят пластичные глины ((S_w=Σ _w), где S_w-сопротивляемость грунта сдвигу; Σ _w- связность) и жесткие глины (S=C_c).

При этом возможны три варианта оценки прочности:

1) в конкретной точке основания по конкретному направлению площадки;

2) в конкретной точке основания;

3) основания в целом.

Необходимость оценки прочности в конкретной точке основания по конкретному направлению площадки возникает при наличии в основании слабого глинистого прослоя. В этом случае прочность оценивается по выражению: К_зап=S/τ_σ, где

τ_σ=Р_о/π*sinα*sin2δ; δ- угол между направлением нормали к площадке и направлением действия наибольшего главного напряжения.

Оценка прочности грунта в конкретной точке основания производится в случае как однородных, так и слоистых оснований. Прочность в точке основания обеспечивается, когда максимальное касательное напряжение τ_max меньше сопротивляемости сдвигу S_ω. Касательное напряжение в точке действует по площадке с углом δ=45^о, когда max τ_δ= τ_max=P_o/π*sinα (рис. 5.1.)

Оценка прочности производится по выражению К_зап=S*ω/τ. Изолинии с К_зап=1определяют границу очертания зоны нарушения прочности основания. Оценка прочности основания в целом обычно проводится для однородного основания. Безусловно, в основании имеются потенциально опасные точки, в которых возникает нарушение прочности. Так в этих точках касательные напряжения приобретают максимальные значения.

Максимум максимального касательного напряжения для основания в целом

max τ_max=P_o/π*sinα=P_o/π при sinα=1.

Геометрическое место потенциально опасных точек определяется углом α=90^о, т.е. они лежат на полуокружности, для которой полоса загружения (b) является диаметром (Рис.2)

Таким образом, условия обеспечения прочности основания в целом оценивают по: К_зап=S_ω/maxτ_max=S*ω* π /P_o

Рис.5.2. Графическая интерпретация оценки прочности в точке основания

τ – касательное напряжение; S _ω- сопротивляемость грунта сдвигу; ΣW – связность грунта.