Определение суммарных напряжений для просадочных и засоленных грунтов

Суммарные напряжения σ_s для просадочных и засоленных грунтов определяются по формуле:

где:

• σ_zp — напряжения от внешней нагрузки;
• σ_γ — напряжения, которые учитывают вес вынутого грунта;
• σ_zg,w — напряжения от собственного веса грунта.

В LIRA-FEM 2026 реализовано два метода расчета напряжений σ_zg,w

Метод 1

Этот метод используется в случае, когда вес грунта определяется с учетом взвешивающего действия воды. То есть предполагается, что частицы грунта находятся полностью в стоячей воде: на них действует архимедова сила, и вода облегчает вес грунта.

В этом случае σ_zg,w рассчитывается по формуле:

где γ_sb,i — удельный вес взвешенного грунта i-го слоя, который определяется по формуле:

• γ_s,i — удельный вес частиц грунта i-го слоя;
• e_i — коэффициент пористости i-го слоя.

Метод 2

Этот метод используется в случае, когда рассматривается замоченный грунт, то есть когда грунт мокрый. Например, его залили сверху или снизу поднялась капиллярная влага. В результате вес грунта становится больше, чем в его нормальном состоянии: ведро сухого или нормально влажного песка легче ведра мокрого песка.

В этом случае σ_zg,w рассчитывается по формуле:

где γ_sat,i — удельный вес грунта i-го слоя в водонасыщенном состоянии, который определяется по формуле:

• γ_i — удельный вес сухого грунта i-го слоя;
• γ_w — удельный вес воды;
• w_i — естественная (природная) влажность грунта i-го слоя;
• e_i — коэффициент пористости i-го слоя.

По умолчанию в ПК LIRA-FEM 2026 расчет деформаций просадочных и засоленных грунтов выполняется по методу 2. Для выполнения расчета суммарных напряжений по методу 1 необходимо в диалоге «Характеристики грунтов» назначить свойство «Водонасыщенность» для специфического слоя грунта:

Таким образом, пользователь может управлять расчетом бытового давления грунта:

• Задано W — бытовое давление σ_zg рассчитывается с учетом взвешивающего действия воды (γ_sb) при определении H_c и суммарного σ_z для последующего расчета R и осадок специфических грунтов: просадочных, засоленных, органоминеральных и органических.

• Задано SAT — σ_zg рассчитывается с учетом веса водонасыщенного грунта (γ_sat) при определении H_c и суммарного σ_z для последующего расчета R и осадок специфических грунтов: просадочных, засоленных, органоминеральных и органических.

• Не задано W и SAT — бытовое давление σ_zg при определении H_c и суммарного σ_z для расчета R рассчитывается с учетом заданного веса грунта γ_II (условно назовем его «сухим») в таблице характеристик грунтов. При расчете дополнительных осадок специфических грунтов учитывается уже вес водонасыщенного грунта γ_sat.