Применение теории предельного равновесия к определению давления грунта на сооружение.

Давление, воспринимаемое сооружением со стороны грунта (засыпки), стремящееся сдвинуть сооружение, называется активным давлением. Давление, препятствующее перемещению сооружения, называется пассивным давлением.

Для определения активного и пассивного давления обычно принимается модель теории предельного равновесия.

Для расчета по теории предельного равновесия необходимо знать очертания линий скольжения в массиве грунта. В связи со значительными математическими трудностями их определения было предложено Ш.Кулоном более 200 лет тому назад принять прямолинейное очертание линий скольжения. На основе этой гипотезы разрабатывался аналитический метод определения давления грунта по Кулону.

Приближенное решение для определения активного давления на стенку показано на рисунке. В нем учитывается наличие двух прямолинейных плоскостей скольжения ОА и АВ. В решении определен угол наклона поверхности АВ к горизонту Θ, при котором горизонтальное давление в несвязном грунте (С = 0) принимает максимальное значение.

Если подпорная стенка под действием давления грунта не смещается и не изгибается (напр., плитный фундамент коробчатого сечения), то давление реализуется в условиях отсутствия горизонтального смещения. Его обычно называют давлением покоя Ε0. В этом случае горизонтальное давление грунта на вертикальную стенку на глубине Z определяется по формуле:

σx= νγZ ⁄ (1-ν)

а равнодействующая эпюры давления по формуле:

Ε0 = νγh² ⁄ 2(1-ν)

В этих формулах ν - коэффициент Пуассона грунта.

  
Рис.Схема определения давления грунта на ограждение