Stresses in Foundation Soils Due to Vertical Subsurface Loading

Abstract

Synopsis Based on the work of R. D. Mindlin solutions have been obtained for the stresses created by vertical subsurface loading in a semi-infinite, homogeneous, isotropic, elastic medium obeying Hooke's law. The original Mindlin solution and two extensions of it have been considered and the results are presented in the form of dimensionless stress coefficients. For practical application the complex expressions for the vertical-stress coefficients have been evaluated by electronic computer and the results given in tabular form. Coefficients for the other stress components are presented for positions lying on the axis of loading. The results of the vertical-stress computations are compared with those resulting from using the Boussinesq expression as if it applied to subsurface loading. From the results it can be deduced that such a misuse of the Boussinesq equation may give rise to over-estimates of up to 180% for the range of parameters with which calculations have been performed. Des solutions baseés sur le travail de R. D. Mindlin ont été obtenues pour les contraintes crées par chargement vertical de sous-sol dans un milieusemiillimité homogène, isotropique, eĺastique conforme à la loi de Hooke. La solution originale de Mindlin et deux de ses corollaires ont été considérées et les résultats sont présentésous la forme de coefficients de contrainte sans dimension. Pour l'application pratique les expressions complexes des coefficients de contrainte verticale ont été évaluées par calculatrite électronique et lés résultats sont donnés sous forme tabulaire. Les coefficients pour les autres composants de contrainte sont présentés pour des positions prises sur l'axe de chargement. Les résultats des calculs de contrainte verticale sont comparés à ceux obtenus en utilisant l'expression Boussinesq comme si elle s'appliquait à un chargement de sous-sol. D'après les résultats on peut déduire qu'un tel mésusage de l'équation Boussinesq peut causer des surestimations atteignant 180% de la gamme des parametres avec lesquels les calculs ont été faits.