Земния натиск е най-използваната геотехническа величина от всички строителни инженери. Има три вида: Активен, в покой, и пасивен , които се различават както по стойности така и по физичен смисъл. Активен земен натиск се среща най-често при подпорните стени и е с най-малка стойност от трите вида. Земния натиск в покой приема междинна стойност от трите вида. Най-често се използва за оразмеряването на сутеренните стени на неотместваемите сгради. Коефициента на пасивен земен натиск приема най-голяма стойност. Понякога достига и стойности по-големи от 2.
1. За земния натиск
Силовото взаимодействие между почвите (обратни засипки, уплътнени или свободно насипани, естествени почви или друг зърнест материал) и странично подпиращи ги съоръжения се нарича земен натиск. Към съоръженията, наричани най-общо подпорни, се причисляват всички видове укрепителни стени, кейове на пристанища, външните стени на сутеренните помещения на сградите, в определена степен крайните опори (устоите) на мостовете, ограждащите конструкции за насипни материали като силози и бункери, стените на тунелните галерии и др.
1.1 Коефициент на земен натиск
Коефициента на земен натиск е бездименсионна величина която отразява отношението между хоризонталните и вертикални напрежения в една точка. Коефициента на активен земен натиск и този в покой са винаги по-малки от единица тъй като „почвата тежи повече надолу, от колкото настрани“
1.2 Видове земен натиск
Има три вида равнинен земен натиск:
- активен земен натиск – най-малката от трите величини. Необходимо е да има разрушение в почвата за да се активира. Най-използваната величина при оразмеряване на подпорни стени. За да се реализира е необходимо да се премести подпорната стена.;
- земен натиск в покой – Величина която заема междинна стойност. Характерното е, че се използва за неотместваеми конструкции. Такива са обикновено сутеренните стени на сгради които подпират почвения масив.
- пасивен земен натиск – За да се реализира необходимо да се получи преместване на конструкцията в посока почвата. Това се получава при забитата част на укрепителни стени, при фундаменти на дъгови мостове. Коефициентът на пасивен земен натиск приема най-голяма от трите стойности и е по-голяма от единица;
Фиг. 1 – Схеми за дефиниране на земния натиск. а) в покой б) активен в)пасивен
Фиг. 2 – Разпределение на големината в зависимост от преместването
2. Теории за земния натиск
Началото на класическата земна механика се поставя през 1773г. с решение на проблем, свързан с определяне на земния натиск. Въпреки това, днес все още не съществува единна теория, която да дава всеобхватно и безспорно по отношение на точността решение за определянето на земния натиск, независимо че в специализираната литература могат да се намерят стотици схеми, теоретични изводи и резултати от експериментални изследвания и че съвременните изчислителни средства предоставят възможности за прилагане и най-трудоемките и сложни решения. Основният критерий, по който могат да се разделят известните в практиката теории и решения, се базира на две основни предпоставки за граничното състояние в подпирания масив при условията на активния или пасивния земен натиск:
- по допускането за хлъзгане на монолитен почвен клин. Началото на тази теория е поставено през 1773г. от Coulomb и от тогава не престава да се развива. Въпреки че е на повече от 200 г. се използва и е част от „класическия метод“ за определяне на земния натиск;
- по допускането на граничното равновесие за всяка точка от подпирания масив: Началото на тази теория е поставено от Rankine през 1865г. Тя се основава на принципът за граничното равновесие в целия земен масив. Крайните й резултати също намират съвременно приложение;
Тази страница представя обобщена информация. За консултация или заявка на проект формата за контакт.
