Фундаменты

При проектировании котлованов и устройстве насыпей расчет ведут с учетом угла естественного откоса, который принимается равным максимальному углу, при котором неукрепленный откос сохраняет состояние равновесия (не осыпается). Иногда в расчетной практике углы внутреннего трения и естественного откоса принимают равными.
В целях достижения максимальной достоверности при полевых и лабораторных исследованиях по определению механических характеристик грунтов проводят серию испытаний, результаты которых обрабатывают с помощью методов математической статистики.

При возрастании нагрузки зоны пластических деформаций увеличиваются в объеме, развиваясь в стороны и вглубь, вовлекая в пластическое деформирование все большие объемы грунта. При этом кривизна линии БВ значительно возрастает, определяв ярко выраженную нелинейную зависимость между осадкой и нагрузкой. Эту фазу называют фазой развития значительных сдвигов.
Дальнейшее возрастание нагрузки приводит к образованию под подошвой штампа уплотненного ядра, которое расклинивает грунт, перемещаясь вместе со штампом, вызывая перемещение грунта в стороны и вверх по поверхностям скольжения. В результате происходит потеря устойчивости грунта, при этом осадка штампа резко возрастает, сопровождаясь выпором грунта на поверхность. На графике эта фаза соответствует участку БВ, приближающемуся к вертикальной линии, и называется фазой выпора. Для оценки несущей способности оснований в настоящее время используется теория предельного напряженного состояния, в основу которой положено понятие о предельном равновесии грунта.

Можно сделать вывод, что под центром штампа давление будет минимальным, а под краями — бесконечно большим. Но грунты основания не могут воспринимать бесконечно большие- напряжения, поэтому в реальных условиях под краями штампа напряжения будут всегда иметь конечное значение.
При возрастании внешней нагрузки, когда напряжения под краями штампа превысят сопротивление грунта сдвигу, в этих зонах будут образовываться пластические деформации, и эпюра приобретает седлообразное очертание. По мере дальнейшего возрастания нагрузки, приближающейся к предельной эпюре давлений она приобретает колоколообразное очертание. Следовательно, очертание эпюры давления под подошвой фундамента зависит от внешней нагрузки и развития зон пластических деформаций в грунте. В практических расчетах при действии центрально-приложенной нагрузки давление под подошвой фундамента условно осредняют и считают его равномерно распределенным.