Вычисление вероятной осадки фундамента

Осадка фундамента мелкого заложения производится по методу послойного (элементарного) суммирования и осуществляется в соответствии с прил. 2 [20].

Последовательность операций при этом выглядит следующим образом:

1.Вычерчивается геологический разрез, на котором находится в том же масштабе разрез фундамента по ширине b_f.

2.Толща грунта под подошвой фундамента разбивается на элементарные слои толщиной h = (0,2 ¸ 0,4)b_f на глубину, ориентировочно равную
(3 ¸ 4)b_f.

3.Слева от оси OZ фундамента строится эпюра природного давления:

, кПа; (22)

s_zgi+1 = s_zgi + h_i+1×g_i+1, (23)

где h_i+1 и g_i+1 толщина и удельный вес соответствующего слоя ИГЭ. Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды:

,кН/м³, (24)

где g_s – удельный вес частиц грунта, кН/м³, принимается по заданию;
g_w – удельный вес воды кН/м³, g_w = 10 кН/м³; e – коэффициент пористости, принимается по заданию.

При определении s_zg в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины п. 5 [20].

4.Справа от оси фундамента строится эпюра дополнительного давления s_zp; напряжение в каждом элементарном слое реально s_zp = a_i Р_0, где
Р₀ = Р – s_zg0, здесь Р₀ – дополнительное давление; Р – среднее давление по подошве фундамента, при внецентренной нагрузке ;
s_zg0 – природное напряжение на уровне подошвы фундамента; a_i– коэффициент рассеивания напряжения для соответствующего элементарного слоя, определяемый по табл. 1, прил. 2 [20], зависит от соотношений:
h = l_f/b_f и x = 2z_i/b_f, где l_fи b_f– размеры фундамента в плане; z_i – глубина i-го элементарного слоя от подошвы фундамента.

5.Вычисляется дополнительное давление от соседних фундаментов по методу угловых точек. Имеет место при , м, где – нагрузка на соседний фундамент, кН; s_zg – природное напряжение в плоскости нижней границы сжимаемой толщи.

6.Определяется глубина активной зоны (нижняя граница сжимаемой толщи) исходя из условий: s_zp = 0,2s_zg при Е ³ 5 МПа, s_zp = 0,1s_zg при Е < 5 МПа.

Положение нижней границы сжимаемой толщи лучше всего определить графико-аналитическим способом. Для этого с правой стороны от оси фундамента строится вспомогательная эпюра, которая представляет собой эпюру природного давления, уменьшенную в пять раз. Точка пересечения эпюры дополнительного давления и вспомогательной эпюры будет лежать на нижней границе сжимаемой толщи.

7.Вычисляется модуль общей деформации E₀ по таблицам СНиП [20]. Если он не приведен в задании, то определяется по формулам (25) или (26):

а) по результатам компрессионных испытаний:

, МПа; (25)

б) по результатам полевым испытаний штампом

Е₀ = wd×(1 – m²)× , МПа. (26)

8.В пределах каждого элементарного слоя определяется осадка от среднего значения напряжения (давления) в каждом слое по формуле:

, м; S_i+1 и т.д., (27)

где ,кПа; b – коэффициент, b = 0,8 – для всех грунтов.

9.Производится суммирование осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи

, м. (28)

10.Проверяют (сверяют) абсолютную и относительную осадку по прил. 4 [20]. Если S > S_u, нужно либо увеличить размеры подошвы фундамента, либо увеличить глубину заложения.