Напряженное состояние грунта

Грунтовый массив, как и любое физическое тело, находится под действием внешних и внутренних сил. Внутренние силы - это межатомные и межмолекулярные силы взаимодействия между структурными элементами грунта (структурные связи) которые определяют способность грунта воспринимать действующие па него внешние силы, сопротивляться разрушению и изменению формы и размеров. Внешние силы -результат взаимодействия тел друг с другом. Различают поверхностные и объемные внешние силы. К поверхностным силам, например, относят силы, возникающие в результате давления сооружения и передающиеся через фундамент на грунтовый массив. К объемным силам относятся гравитационные и центробежные силы, гидродинамическое или фильтрационное давление, оказываемое движущейся через грунт водой на обтекаемые ею частицы грунта; сейсмические силы, определяемые ускорением, сообщаемым частицам грунта при землетрясении, взрывах и вибрации.

Приложенные к грунту внешние силы вызывают изменение внутренних сил, т. е. появление дополнительных внутренних сил. В механике рассматривается только приращение внутренних сил, возникающее в результате действия внешних сил, что равносильно допущению о ненапряженном начальном состоянии тела. Поэтому под внутренними силами в механике понимают силы взаимодействия между отдельными структурными элементами тела или элементами сооружения, возникающие под действием внешних сил. Интенсивность этих дополнительных внутренних сил в некотором элементе тела называют напряжением.

В грунтах напряжения передаются через точки контакта отдельных структурных элементов, образующих скелет. В этих условиях реальные напряжения на контактах частиц в пределах произвольно выбранной площадки заменяются некоторыми «средними» напряжениями, распределенными по площадке непрерывно, причем равнодействующие этих напряжений должны иметь одинаковые величины и направления.