Вопрос № 21. Напряженное состояние грунтов.
Напряжения в грунте определяются с использование теории линейно-деформируемой среды, если между нагрузкой и деформацией имеется линейная зависимость или среднее давление не превышает расчетного сопротивления грунта: Р≤R.
Разработаны частные случаи определения напряженного состояния грунтов: от собственного веса грунта, полосовая нагрузка, от одиночной силы, от нескольких сосредоточенных сил.
Под воздействием сил тяжести собственного веса грунта вертикальное давление 
при однородном грунте по глубине (z) определяется по формуле: 
При назначении удельного веса грунта (γ ) необходимо учитывать, что ниже горизонта подземных вод грунт находится во взвешенном состоянии.
, где 
, где 
- коэффициент поперечной деформации.
Полосовая нагрузка – это нагрузка бесконечной длины и шириной (b) с постоянной интенсивностью. Решение этой задачи получено Фламаном. Формулы для определения компонентов напряжения имеют вид: 
.
Коэффициенты 
представляют некоторые функции от координат. Их значения табулированы и приводятся в таблицах в зависимости от отношения координат к ширине
(z/b, y/b).
Для одиночной нагрузки в пространственном объеме имеется решение Буссинеска.
; 
, где K = f(y/z).
- радиальное напряжение.
Если к полупространству приложено несколько сосредоточенных сил, то напряжение в точке полупространства находится суммированием его составляющих, вызываемых действием каждой силы.
.
Любую сложную нагрузку можно разбить на отдельные участки и каждый участок заменить сосредоточенной силой. 
. Этот прием называется способом элементарного суммирования.
Вопрос № 22. Изобары для жестких и гибких фундаментов.
Изобары – это линии равных напряжений. К ним относятся изобары – лини равных 
, распоры – линии равных 
и сдвиги – линии равных τ.
| 0,9p 0,3p 0,2p |
р p
2b b b 2b b 2b
| 0,3p 0,2p 0,1p |
0,5p
0000 b
1,5b
b
p
0,2p b 1,5b
b
| 2b |
Анализ этих эпюр позволяет сделать выводы:
1. Грунт, расположенный внутри области, ограниченной изобарой 0,1Р практически обеспечивает восприятие внешней нагрузки. Эта область рассматривается как основание сооружения, т.е. можно считать, что основание ограничено глубиной до 6 b.
2. Напряженно-деформируемое состояние грунта имеет место за пределами прикладываемой нагрузки.
3. Области предельных состояний формируются под угловыми точками прикладываемой нагрузки, поскольку в этих точках касательные напряжения достигают предельных значений.
| Изобары в грунте под абсолютно жесткие фундаменты. Концентрация давления у краев жестких фундаментов сказывается на распределении напряжений в массиве грунта лишь на небольшую глубину от подошвы, и общая «луковица» лишь незначительно изменяется. Общая осадка фундаментов мало зависит от их жесткости. |
0,6
0,55
0,50
0,4
0,2
0,1Р