Содержание
Сжимаемая толща или активная зона — такая область под фундаментом, в которой напряжения от внешней нагрузки превышают напряжения от собственного веса (бытовые) с тем или иным критерием: по нормативным документам 10%, 20% или 50%. См. также: Сжимаемая толща в моделях МС, HS и HSS.
Но для переуплотненных грунтов в расчете вместо напряжений от собственного веса (обычно рассчитываемых в зависимости от глубины и удельного веса) необходимо принимать исторические напряжения $σ_p$. См. также: Переуплотненные грунты.
В Примере 1 показана невесомая среда, для которой напряжения от собственного веса не учитываются в расчете. Рассматриваемый грунт переуплотнен, следовательно, имеет исторические напряжения ($σ_p$), которые и станут новыми бытовыми, и расчет осадки будет произведен относительно именно этих напряжений.
Пример 2 наглядно демонстрирует важность влияния природного напряженного состояния, выраженного в параметрах переуплотнения грунтов (OCR и POP) на результаты расчетов.
Рассмотрим простой условный пример определения сжимаемой толщи с учётом переуплотнённого состояния для невесомой среды (пренебрежение собственным весом).
Объём грунта высотой 5 м задан моделью Soft Soil (SS), которая различает нагружение $λ^$ ($C_c$) и разгрузку $κ^$ ($C_s$). Нагрузка задана равной 100 кПа по всей ширине, что обеспечивает её равномерное распределение по глубине.
Рис. 1. Расчётная схема
Параметры модели SS заданы специально с большой разницей в упругом и деформируемом поведении, что обеспечивает существенно различающийся наклон линии рекомпрессии и компрессии.
Рис. 2. Компрессионная кривая в полулогарифмических осях
Характерно выглядит график, который строится в процессе расчёта. Точка перелома чётко соответствует 50% (ΣMstage = 0,5) нагружения внешней нагрузкой, т. е. 50 кПа (точка перелома на рис. 2).
Рис. 3. Процесс расчёта фазы нагружения
Давление предуплотнения $σ_p$ в модели задано переменным: 50 кПа на кровле и 150 кПа на подошве.
Рис. 4. Давление предуплотнения в параметрах скважины
Такой вариант задания предполагает следующее соотношение между напряжениями от собственного веса, напряжениями от внешней нагрузки и давлением предуплотнения (рис. 5).
<aside> ⚠️ Отметим, что в этом примере нулевой собственный вес позволяет приравнять давление предуплотнения и РОР. В общем виде РОР — это внешняя нагрузка на грунт, а $σ_p$ — напряжения от этой нагрузки, распределенные по глубине. Более правильно оперировать именно напряжениями $σ_p$, однако в этом простом примере РОР = $σ_p$. Более теоретически строгий пример приведен ниже.
</aside>