|
61 делено возможностью ее реализации в несложных инженерных методах расчета. Исследования применимости к грунтам формул теории упругости подробно представлены в трудах Н.А. Цытовича [282] и В.А. Флорина [275]. Основные аргументы против применения теории упругости к грунтам это очень большие остаточные деформации в грунтах и то, что они не работают или очень незначительно работают на растяжение. Но, принимая во внимание то, что приложенную к грунту нагрузку от сооружения, как правило, не снимают, вопросы об остаточных деформациях и о невозможности работы грунта на растяжение отпадают, лишь бы при нагружении осадки были пропорциональны нагрузке [61]. Чтобы подчеркнуть, что теория упругости применяется здесь с оговорками, принято говорить о работе грунта не как об упругой среде, а как о линейнодеформируемой среде [65]. По тем же причинам название «модуль упругости» заменяется здесь названием «модуль деформаций». Кроме модуля деформаций ЕО деформационные свойства грунтов характеризуются также коэффициентом Пуассона vO. Величина модуля деформации зависит от методики его определения. Модуль деформации не является упругой характеристикой грунта, т.е., его значение в разных точках основания должно быть различным и меняться с увеличением нагрузки. В одних областях деформируемость грунта под действием внешней нагрузки уменьшается, в других увеличивается. Обычно проектировщики испытывают определенные затруднения при назначении обобщенных жесткостных характеристик естественных или искусственных оснований, особенно, для неоднородных слоистых оснований, т.к. получение соответствующих экспериментальных данных требует проведения специальных натурных испытаний, а накопленные табличные данные далеко не всегда адекватны реальным условиям проектирования. Отметим, что СНиП [212] дает определенный набор нормативных значений прочностных и деформационных характеристик разных видов грунтов, в том числе модули деформации, но при этом допускает применять и другие параметры, характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и устанавливаемых опытным путем, в том числе |
нагрузки, стремлению осадки к некоторой конечной величине при бесконечном расширении площади приложения равномерной единичной нагрузки, и при этом никаких фиктивных поперечных сил на свободных краях фундамента не возникает. Основная сложность при реализации этих моделей в назначении коэффициентов постели С\, С2 и Сз, для которых требуются данные полевых (натурных) испытаний, причем для штампов различных диаметров. Обычно эти коэффициенты назначаются без должного обоснования их числовых значений. В настоящее время в практике строительного проектирования используется наиболее простая модель грунтового основания модель линейно деформируемого тела. Ее применение предписано действующими нормативными документами [150], выпушенными более 20 лет назад. Использование данной модели было определено возможностью ее реализации в несложных инженерных методах расчета. Исследования применимости к грунтам формул теории упругости подробно представлены в трудах Н.А. Цытовича [174] и В.А. Флорина [168]. Основные аргументы против применения теории упругости к грунтам это очень большие остаточные деформации в грунтах и то, что они не работают или очень незначительно работают на растяжение. Но, принимая во внимание то, что приложенную к грунту нагрузку от сооружения, как правило, не снимают, вопросы об остаточных деформациях и о невозможности работы грунта на растяжение отпадают, лишь бы при нагружении осадки были пропорциональны нагрузке [32]. Чтобы подчеркнуть, что теория упругости применяется здесь с оговорками, принято говорить о работе грунта не как об упругой среде, а как о линейно-деформируемой среде [35]. По тем же причинам название «модуль упругости» заменяется здесь названием «модуль деформаций». Кроме модуля деформаций деформационные свойства грунтов характеризуются также коэффициентом Пуассона % Величина модуля деформации зависит от методики его определения. Модуль деформации не является упругой характеристикой грунта, т.е., его значение в разных точках основания должно 56 быть различным и меняться с увеличением нагрузки. В одних областях деформируемость грунта под действием внешней нагрузки уменьшается, в других увеличивается. Обычно проектировщики испытывают определенные затруднения при назначении обобщенных жесткостных характеристик естественных или искусственных оснований, особенно, для неоднородных слоистых оснований, т.к. получение соответствующих экспериментальных данных требует проведения специальных натурных испытаний, а накопленные табличные данные далеко не всегда адекватны реальным условиям проектирования. Отметим, что СНиП [150] дает определенный набор нормативных значений прочностных и деформационных характеристик разных видов грунтов, в том числе модули деформации, но при этом допускает применять и другие параметры характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и устанавливаемых опытным путем, в том числе коэффициенты жесткости основания. В модели линейно-деформируемой среды зависимость между нагрузками, передаваемыми на грунтовое основание штампом (зданием), и осадками этого штампа принимается линейной. В действительности же зависимость "нагрузка-осадка" может считаться линейной без значительных погрешностей только в небольшом, начальном диапазоне давлений, т.е. применение линейных моделей ограничивается фазой уплотнения грунта. Законность применения линейной теории упругости к грунтам обосновывается тем, что в соответствии с требованиями СНиП фундаменты должны быть спроектированы так, чтобы давление на грунт от сооружения не превышало 0,2-0,3 МПа, что позволяет не считаться с нелинейностью зависимости осадок от давлений. Модуль деформации при этом устанавливается по среднему значению тангенса угла наклона кривой "нагрузка-осадка" внутри этого участка. 57 |