Обратимся к основному документу Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах // Э. К. Кузахметова [и др]. ‒ Москва: Информавтодор, 2004.

image.png

image.png

Рис. 3.2 из Пособия

Рис. 3.2 из Пособия

image.png

Из приведённых выдержек следует:

Рассмотрим эти рекомендации подробнее.

1. Насыпь должна быть в виде трапецеидальной нагрузки

Как писали одни из создателей транспортной геотехники И. Е. Евгеньев и В. Д. Казарновский [Евгеньев, И. Е. Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах / И. Е. Евгеньев, В. Д. Казарновский. – Москва: Транспорт,1976. – 271 с.], одной из нерешённых проблем является неучёт касательных напряжений от насыпи. Принятая для ручного счёта трапецеидальная нагрузка, сложенная из прямоугольных и треугольных, позволяет оценивать распределение только вертикальных напряжений. Реальная насыпь всегда имеет стремление к потере устойчивости откосов, создаёт касательные напряжения в основании, которые существенно меняют картину напряжённо-деформированного состояния и положения областей пластических деформаций. Г. М. Шахунянц тоже писал, что необходимо учитывать касательные напряжения в расчётах грунтовых насыпей.

До сих пор этот вопрос в нормативных документах не решён, несмотря на то что решение есть. Распределение нормальных и касательных напряжений, действующих под насыпью, изучалось экспериментальными и теоретическими методами. А. В. Дарков и Р. Е. Подвальный установили нелинейный характер распределения напряжений по подошве насыпи. В 1975 году И. З. Лобанов предложил решение по распределению напряжений с учётом касательных сил. Позже, в 2014 году, были дополнительные исследования этого вопроса в работе Сон Ен Вун под руководством проф. К. В. Королева.

Вертикальное приложение нагрузки в виде трапеции приводит к формированию области предельного состояния (если будет превышена прочность грунтов) под насыпью на глубине:

Область потенциально предельного состояния под насыпью по Г. М. Шахунянцу

Область потенциально предельного состояния под насыпью по Г. М. Шахунянцу

Первоначальные рассуждения авторов теории отталкивались от предпосылок понятия расчётного сопротивления в области ПГС. Однако в отличие от жёсткого фундамента, у которого области предельного состояния развиваются под краями, у насыпей условно гибкий фундамент, и характер будет другим.