Прочность и устойчивость грунтовых массивов. Давление грунтов на ограждения - Начальная критическая нагрузка

4.1.1. Начальная критическая нагрузка

Начальная критическая нагрузка соответствует случаю, когда в основании под подошвой фундамента в единственной точке под гранью фундамента возникает предельное состояние.

Выберем в основании точку М (рис. 4.3) и определим такое контактное напряжение р, при котором в этой точке возникнет предельное напряженное состояние.

В модели линейно-деформируемой среды полные напряжения в точке М определятся как

(4.3)

где α – угол видимости.

Предельное напряженное состояние в точке Мреализуется при соблюдении условия (4.2). Подставив (4.3) в (4.2) получим:

.

(4.4)

Запишем соотношение для глубины самой нижней точки, в которой возможно предельное состояние от подошвы фундамента.

.

(4.5)

Решая это уравнение относительно p:

.

(4.6)

По определению при p_нач.кр z_max=0. Тогда в единственной точке основания под гранью фундамента будет выполняться условие предельного равновесия:

- формула Пузыревского

(4.7)

Фундамент, спроектированный так, что напряжение под его подошвой не превышает начальной критической нагрузки (p<p_нач.кр.), будет находиться в совершенно безопасном состоянии. Однако, как показала практика, грунты основания при этом будут обладать значительным резервом несущей способности.