Механические свойства грунтов - Сопротивление сдвигу при сложном напряженном состоянии

2.3.3. Сопротивление сдвигу при сложном напряженном состоянии. Теория прочности Кулона-Мора

Теория Кулона-Мора рассматривает прочность грунта в условиях сложного напряженного состояния. Пусть к граням элементарного объема грунта приложены главные напряжения (рис. 2.8, а). При постепенном увеличении напряжения и постоянной величине напряжения произойдет сдвиг по некоторой площадке, наклоненной к горизонтальной плоскости, причем промежуточное главное напряжение будет действовать параллельно этой площадке, никак не влияя на сопротивление грунта сдвигу.

В предельном состоянии в каждой точке грунта имеются две сопряженные площадки скольжения, наклоненные под углом к линии действия максимального и - минимального главного напряжения (рис. 2.8, б). Соотношение между главными напряжениями и в предельном состоянии, характеризуемым параметрами прочности и , описываются уравнениями:

- для связных грунтов ; (2.11)

- сыпучих грунтов . (2.12)

Выражения (2.11) и (2.12) часто называют условием предельного равновесия грунтов.

2.3.4. Прочность грунтов в неконсолидированном состоянии

Изложенное выше соответствует проведению испытаний грунтов в стабилизированном состоянии, т. е. когда осадка образца от действия сжимающего напряжения прекратилась.

При незавершенной консолидации водонасышенного глинистого грунта эффективное напряжение в скелете , вызывающее уплотнение грунта, всегда меньше полного напряжения и закон Кулона будет иметь следующий вид:

, (2.13)

где - избыточное (поровое) давление.