Максим Витальевич Шохирев – аспирант кафедры «Геотехника, тоннели и метрополитены»
Новосибирск
Maxim V. Shokhirev – Post-graduate Student of the Geotechnics, Tunnels and Subways Department
Novosibirsk
В практике строительства часто встречаются неоднородные основания. Один из вариантов такого основания – со слабым подстилающим слоем – представляет особый интерес, ему посвящено немало теоретических и экспериментальных работ. Однако до сих пор в проектировании нашла применение только методика определения расчетного сопротивления основания со слабым подстилающим слоем, тогда как нормативная методика оценки его несущей способности отсутствует. В определенной степени это обусловлено отсутствием строгого статического решения теории предельного равновесия грунтов для этого случая. Применение же приближенных расчетных схем требует экспериментального обоснования процесса формирования области выпора в двухслойном основании при его разрушении.
В данной статье приводятся результаты опытов по исследованию очертания и размеров области выпора грунта в основании со слабым подстилающим слоем при различной глубине его расположения. Опыты проводились в малом грунтовом лотке для условий плоской деформации.
Результаты испытаний показывают, что, во-первых, при определенной глубине заложения слабого подстилающего слоя несущая способность такого основания равна несущей способности однородного основания песка. Во-вторых, при дальнейшем уменьшении глубины заложения подстилающего слоя несущая способность начинает уменьшаться, а линия разрушения основания – заходить в подстилающий слой.
В статье также приведены результаты полевых испытаний других ученых, изучавших двухслойное основание со слабым подстилающим слоем. В этих испытаниях подготовленный стенд подвергался монотонному нагружению жесткой круглой опоры (штампа), измерялись нагрузка на штамп и деформации основания. Результаты данных полевых исследований подтверждают результаты наших лабораторных испытаний.
In construction practice, heterogeneous foundations are often encountered. One of the options for such a foundation – a foundation with a weak underlying layer – is of particular interest; a lot of theoretical and experimental work has been devoted to this type of foundation. However, so far only the method of determining the calculated resistance of a foundation with a weak underlying layer has been used for design, while there is no standard method for assessing its load-bearing capacity. To a certain extent, this is due to the lack of a strict static solution to the theory of limiting equilibrium of soils for this case. The use of approximate calculation schemes requires experimental substantiation of the process of formation of an uplift region in a two-layer foundation upon its destruction.
This article presents the results of experiments to study the outline and size of the soil uplift area in the foundation with a weak underlying layer at different depths. The experiments were carried out in a small soil tray for plane strain conditions.
The test results show that, firstly, at a certain depth of a weak underlying layer, the bearing capacity of such a base is equal to the bearing capacity of a homogeneous sand base. Secondly, with a further decrease in the depth of the underlying layer, the bearing capacity begins to decrease. Also, the line of destruction of the base begins to extend into the underlying layer.
The article also presents the results of field tests by another author testing a two-layer base with a weak underlying layer. In these tests, the prepared stand was subjected to monotonic loading of a rigid circular support (stamp). During the tests, the load on the die and the deformation of the base were measured. The results of these field studies confirm the results of our laboratory tests.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.