Определение границы сжимаемой толщи

Границу сжимаемой толщи BC при расчете осадки методом послойного суммирования ограничивают глубиной, на которой дополнительное напряжение s_zp составляет:

· не более 20 % от природного (s_zp £ 0, 2 s_zg);

· не более 10% если Е £ 5 МПа (s_zp £ 0, 1 s_zg.)

Расположение границы BC определяется графически на пересечении эпюры 0.2(0.1)× s_zg и эпюры s_zp.

Вычисление осадки фундамента

Осадка основания в пределах сжимаемой толщи определяется по формуле:

h_i ^. s_zpi

S = b S¾ ¾ ¾ ¾

E_i

Значение полученной абсолютной, конечной осадки сравнивают с величиной предельной допустимой средней осадки S_u. В курсовой работе выполнение условия:

S £ S_u.,

будет считаться достаточным для выполнения требований II группы предельных состояний.

Если расчетное значение осадки S не превосходит 40% от предельных значений, расчет­ное сопротивление грунта может быть увеличено в 1.2 раза. Соответственно необходим уменьшить размеры подошвы фундамента и выполнить перерасчет.

Пример№6

Определить величину осадки основания для условий расчетной схемы Рис. 6. Фундамент ленточный шириной b=1.8м. Давление под подошвой фундамента составляет 250 кПа, что меньше расчетного сопротивления несущего слоя грунта.

Рис.6 Расчетная схема определения осадки основания

 

Вычисляем ординаты эпюры природного давления и вспомогательной эпюры 0, 2s_zg, необходимой для определения глубины расположения нижней границы сжимаемой толщи грунта:

- на поверхности земли (отметка природного рельефа NL):

s_zg = 0; 0.2s_zg =0;

- на уровне подошвы фундамента:

s_{zg, F} = 19.1× 0, 9 = 17 кПа; 0.2× s_{zg, F} = 3.2 кПа;

- на контакте 2 и 3 слоев:

s_{zg, (2-3)} =19.1× 2.5 = 48 кПа; 0.2× s_{zg, (2-3)} = 9.6 кПа;

- на контакте 3 и 4 слоев с учетом взвешивающего действия воды:

s_{zg, (3-4)} = 48 + 11.2× 2.6 = 77 кПа; 0.2s_{zg, (3-4)} = 15.4 кПа;

- то же без учета взвешивающего действия воды:

s_{zg, (3-4)} = 48 + 19.1× 2.6 = 98 кПа; 0.2s_{zg, (3-4)} = 19.6 кПа;

- на границе 4 и 5 слоев:

s_{zg, (4-5)} = 98 + 20.1× 4.8 = 195 кПа; 0.2s_{zg, (4-5)} = 39.0 кПа;

- на нижней границе разреза:

s_{zg, (5)} = 195 + 21.2× 2.0 = 237 кПа; 0.2s_{zg, (5)} = 47.4 кПа;

Полученные значения ординат эпюры природного давления s_zg и вспомогательной эпюры 0, 2s_zg вынесены на расчетной схеме, Рис.6..

Определяем дополнительное давление под подошвой фундамента:

р₀ = р - s_{zg, F} = 250 – 17= 233 кПа.

Разбиваем основание под подошвой фундамента на элементарные слои. Для удобства вычисления толщину элементарного слоя принимаем равной , т.е:

z=0.4× 1.8/2 = 0.36 м

Результаты разбиения основания на элементарные приведены в табл. 11.

Ординаты эпюры дополнительного давления s_zp определяем по формуле s_zo= a× p; Значения a находим по таблице 1 приложения 2 [6]. Результаты расчета приведены в табл.2.1.

Таблица 11

N ИГЭ	z, м	z=2× z/b	a	szp, кПа	szp, i, кПа
					232, 5
0, 36	0, 4	0, 997		218, 5
0, 72	0, 8	0, 881		190, 5
1, 08	1, 2	0, 755		158, 0
1, 60	1, 8	0, 601		134, 0
	1, 80	2, 0	0, 550		116, 0
2, 16	2, 4	0, 447		101, 0
2, 52	2, 8	0, 420		92, 5
2, 88	3, 2	0, 374		83, 0
3, 24	3, 6	0, 337		75, 0
3, 60	4, 7	0, 306		65, 5
4, 20	4, 8	0, 258		58, 0
	4, 68	5, 2	0, 239		52, 5
5, 10	5, 7	0, 212		48, 5
5, 40	6, 0	0, 208		47, 0
5, 76	6, 4	0, 196		44, 5
6, 12	6, 8	0, 185		41, 0
6, 84	7, 6	0, 166		37, 0
7, 56	8, 4	0, 150		33, 5
8, 28	9, 2	0, 137		30, 5
9, 00	10, 0	0, 126		28, 0
	9, 90	11, 0	0, 115		26, 0
10, 44	11, 6	0, 109

 

Полученные значения ординат эпюры наносим на расчетную схему. В точке пересечения эпюры дополнительных давлений со вспомогательной эпюрой находим нижнюю границу сжимаемой толщи: Н = 6.84 м.

Определяем осадку каждого слоя грунта основания, что удобнее делать для каждого ИГЭ в отдельности.

Осадка ИГЭ №2:

0.8

s₂ = ¾ ¾ × (232.5× 0.36+218.8× 0.36+190.6× 0.36+158.0× 0.52) = 0.010м.

Осадка ИГЭ №3:

0.8

s₃ = ¾ ¾ × (134.0× 0.20+116.2× 0.36+101.0× 0.36+92.5× 0.36+82.8× 0.36+74.9× 0.36+68.3× 0.6)=

=0.0126м.

Осадка ИГЭ №4 до границы сжимаемой толщи:

0.8

s₄ = ¾ ¾ × (57.9× 0.48+52.5× 0.36+48.9× 0.36+47.1× 0.36+44.4× 0.72+40.9× 0.72)=

=0.005м.

Полная осадка фундамента.

S= 0.010+0.126+0.005=0.0276 м