Фазы напряженного состояния грунтов.

Рассмотрим зависимость осадки жесткого штампа, установленного на основании сложенном из грунтов, обладающих структурной прочностью, от действия возрастающей с постоянной скоростью внешней нагрузки (рис1)

На графике можно выделить 4 характерных участка: ОА, АБ, БВ, ВГ.

На ОА напряжения не превышают структурной прочности. Под краями штампа вследствие концентрации напряжений давление может превышать структурную прочность грунта. Внешняя нагрузка вызывает перемещение частиц восновном вниз, и зона деформации по глубине превышает ширину подошвы фундамента (рис2 а). Осадки на этой стадии нагружения носят в основном упругий характер, поэтому этот участок на гр-кеназ-т фазой упругих деформаций. На этом участке осадка пропорциональна приложенной нагрузке, т.е. зависимость линейна.

При дальнейшем увеличении нагрузки давления под подошвой штампа превысят значение структурной прочности, а под краями штампа будут образовываться пластические зоны деформации или деформации сдвигов 1 (рис2б). Эта фаза деформирования сопровождается уплотнением грунта под подошвой штампа и называется фазой уплотнения локальных сдвигов. Несмотря на то что зависимость нелинейная (уч-к АБ рис 1) она незнаительно и ей пренебрегают.

При возростании нагрузки на участке БВ зоны пластических деформации развиваются в стороны и вглубь, вовлекая в пластическое деформирование всё большие объемы грунта (рис 2 в). кривизна линии БВ еще более возрастает. Эту фазу называют фазой развития значительных сдвигов и уплотнения грунта по сторонам от зон пластически деформаций.

Дальнейшее нарастание нагрузки приводит к формированию под штампом уплотненного ядра 3, которое, перемещаясь вместе со штампом, способствует расклиниванию грунта и развитию областей сдвига, что приводит к перемещению грунта в сторону наименьшего сопротивления – в сороны и вверх (рис 2 г) по поверхности скольжения 2. Это вызывает резкую осадку штампа с выпором грунта из под его подошвы в рез-те потери устойчивости грунта. На графике эта фаза – ВГ называется фазой выпора.

Для фундаментов глубокого заложения явной потери устойчивости грунтов не происходит. Т.к выпору грунта из под подошвы препятствуют вышеляжащие грунты