Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

Условием применимости данного метода является соблюдение требования: среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления .

1. (кПа).

кПа.

2. Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

(кПа)

3. Грунтовую толщу под фундаментом делим на элементарные слои толщиной , но не более 1 м: м.

4. Расстояние от подошвы фундамента до каждого из элементарных слоев , где и т.д.

5. Строим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта

,

где γ_i – удельный вес i-ого слоя грунта, h_i – мощность i-ого слоя грунта.

6. Строим эпюру дополнительных напряжений от внешней нагрузки на глубине z: , где р – среднее давление под подошвой фундамента, α – коэффициент затухания напряжений в зависимости от относительной глубины и соотношения сторон фундамента . Коэффициент α определяется по таблице Д.1, стр. 70 ДБН В.2.1-10-2009. Если необходимо, то коэффициент определяем с учетом интерполяции между значениями для и .

7. Нижнюю границу сжимаемой толщиоснования принимаем на глубине z = H_c, где выполняется условие σ_zp=kσ_zg, где k = 0,2.

8. Строим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта , снятого в котловане до уровня подошвы фундамента, на глубине z: , где α_к находится по таблице Д.1 ДБН и зависит от соотношений и , где В_к – ширина котлована.

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта, вынутого из котлована на уровне подошвы фундамента и равное , где d_n – глубина заложения фундамента относительно уровня природного рельефа.

9. Определяем общую осадку как сумму осадок отдельных элементарных слоев по формуле:

,

Где β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

Е_i – модуль деформации i-го слоя грунта по ветви первичного загружения,

Е_е,i – модуль деформации i-го слоя грунта по ветви вторичного загружения (модуль упругости), при отсутствии данных можно принять Е_е,i = 5E_i;

;

h_i = h – толщина элементарного слоя;

n – количество слоев в пределах сжимаемой толщи Н_с.

Внимание!

1.При расчетах осадки фундаментов, возводимых в котлованах глубиной менее 5 м, не учитывается второе слагаемое в формуле осадки.

2.Если среднее давление под подошвой фундамента р ≤ σ_zg,0, то осадку фундамента определяем по формуле:

.

10. Сравниваем полученную осадку с предельно допустимой по нормам:

S ≤ S_u.

Вычисления удобнее вести в табличной форме.

Таблица 2 – Расчет осадки

№ слоя

Грунт

кПа

αк

кПа

Еi, кПа

Расчет просадки

Расчет выполняем в следующей последовательности:

1.Определяем толщу просадочного грунта, в котором может произойти ее водонасыщение до степени влажности . Считаем, что вода может подняться до уровня подошвы фундамента.

2. Всю толщу разбиваем на расчетные полоски, желательно такой же толщины, что и при расчете осадки , но не более 2 м и не менее 2 шт.

Размер расчетной полоски м.

3. Вычисляем значения и строим график напряжений в слое просадочного грунта от собственного веса при водонасыщении установленной выше толщи с учетом возможной срезки или подсыпки при планировке территории.

т/м³

(кПа).

4. Определяем суммарное напряжение в середине высоты расчетных полосок от собственного веса грунта и от давления, передаваемого фундаментом:

5. Используя график изменения от , построенный ранее для определения типа грунтовых условий по просадочности, находим , соответствующее давлениям .

6. Послойным суммированием вычисляем просадку основания:

, Р₀ = 100 кПа.

Здесь k_sl¸i = 1, если b ≥ 12 м, если 3≤ 3 м, по формуле строительных норм:

А если 3 < b < 12 м – по интерполяции:

.

Результаты вычислений также сводим в таблицу 3.

Таблица 3 – Вычисление просадки основания

, м	кПа	, кПа	кПа	, кПа		, м		, м

(см)

Общая деформация основания (см).

Вывод:

Вариант 2 – Фундамент при

Проектирование этого варианта выполняется при возможном замачивании просадочного грунта вследствие подъёма уровня подземной воды и (или) при замачивании его сверху от внешних источников.

Все расчетные характеристики грунта принимаются такими же как и в предыдущих расчетах, кроме:

кПа

кПа

(м).

(м).

Проверка краевых напряжений:

(м³).

(кПа).

(кПа).

Окончательно принимаем м и м.

Расчет осадки не выполняем, так как она безусловно в пределах нормы.

Вариант 3 – Фундамент на водонасыщенном просадочном грунте

Расчетные характеристики, необходимые для определения b и R - те же, что и в предыдущих расчетах, остальные учитывают изменение свойств грунта при водонасыщении.

, , кПа, т/м³

Для

(м).

(кПа)

(м)

(кПа)

(м)

(кПа)

(м)

Принимаем:

м, кПа, м,

Проверка краевых напряжений:

(м³).

(кПа)

(кПа)

Окончательно принимаем м и м.

Осадка определяется и зачастую бывает больше допустимой, так как в расчете используется . Просадка нижней толщи от собственного веса не определяется, если водонасыщение грунта произошло до строительства здания и определяется, если будет происходить в процессе эксплуатации.

Для полной ликвидации просадки, в том числе и на площадках 1-го типа, при предварительном замачивании грунты подвергают еще и динамическим воздействиям (гидровзрывы, направленная вибрация и т.п.).

Вариант 4 - Фундамент на предварительно уплотненном грунте

Поиск по сайту: