Розрахунковий опір ґрунту основи, його визначення та використання на практиці.
Розрахунковий опір грунту. Тиск , при якому крива залежності (рис. 7.2) умовно переходить від прямолінійної ділянки до криволінійної (кінець ІІ- ї, початок ІІІ- ї фази) називається розрахунковим опором грунту або першим критичним тиском . Це навантаження є цілком безпечним, тому що зони граничного стану будуть займати незначні області під сторонами фундаменту і грунт практично знаходиться в фазі ущільнення. є максимальним тиском (навантаженням), при якому можна використовувати для розрахунків осідань фундаментів лінійні залежності між деформаціями і напруженнями. Якщо перевищує , то для визначення осідань фундаментів необхідно використовувати залежності, що враховують криволінійність функції .
Задача з визначення першого критичного тиску розв’язана М.П. Пузиревським у 1929р. Розглянемо дію рівномірно розподіленого навантаження на смузі шириною при наявності бічного завантаження , викликаного заглибленням фундаменту на величину (рис. 8.5). Вертикальні стискуючі напруження від власної ваги грунту у точці на глибині нижче підошви фундамету становлять
, де (8.3)
- головні напруження, викликані власною вагою грунту.
Приймемо припущення про гідростатичний розподіл напружень від власної ваги грунту, тобто (в певній мірі це неправильно - (7.24)).
Вище було показано, що в умовах плоскої задачі величини головних напружень від дії навантаження визначаються за формулами (7.21), (7.22)---( і )
; 
Для будь-якої точки запишемо величини головних напружень, викликаних дією тиску з урахуванням власної ваги грунту, використовуючи (7.21), (7.22)
(8.4)
Зменшення на величину в (8.4) викликане заглибленням фундаменту.
Підставимо (8.4) в умову граничної рівноваги зв’язного грунту (8.2) і розв’яжемо це рівняння відносно 
(8.5)
Знайдемо максимальну глибину розподілу зон граничної рівноваги при навантаженні . Для цього похідну прирівняємо до 
(8.6)
Умова (8.6) буде виконуватись коли , або . Підставимо в (8.5)
(8.7)
Розв’яжемо (8.7) відносно 
(8.8)
Як видно, рівняння (8.8) має два невідомих і . Якщо прийняти , тобто зовсім не допускати розповсюдження зон граничної рівноваги під підошвою фундаменту, тоді (8.8) прийме вигляд
(8.9)
Діючі норми допускають розповсюдження зон зсувів на глибину . При цьому вважається, що при такій умові залежність ще залишається близькою до лінійної. З урахуванням останнього можна записати
(8.10)
Позначимо: ; ; 
Тоді
(8.11)
Коефіцієнти залежать тільки від кута внутрішнього тертя грунту і визначаються за допомогою спеціальних таблиць, вміщених в будівельних нормах. Крім того, формула (7) СНиП 2.02.01-83 [24] враховує додатково вид грунту, особливості будівлі, метод визначення характеристик міцності, ширину фундаменту, наявність підвалу і різницю в питомій вазі грунту. Ця формула має вигляд
, (8.12)
де - коефіцієнти, які відповідно враховують вид грунту, споруди, метод визначення і , ширину фундаменту; -питома вага грунту відповідно нижче і вище підошви фундаменту; - глибина закладення фундаменту від підлоги підвалу; - глибина підвалу від рівня планувальної відмітки. Член враховує наявність підвалу. При його відсутності .
|