РАСЧЕТ ОСАДОК ФУНДАМЕНТОВ

 

Расчет осадок методом послойного суммирования. Этот метод является основным при расчетах осадок фундаментов промышленных и гражданских сооружений [1]. Рассмотрим порядок вспомогательных построений и последовательность расчетов применительно к расчетной схеме на рис. 22.

Вначале производят привязку фундамента к инженерно-геологической ситуации основания, производят совмещение оси фундамента с литологической колонкой грунтов. Затем определяют среднее давление на основание под подошвой фундамента Р, и строят эпюру природного давления по оси фундамента (от поверхности рельефа).

 

 

Рис. 22. Расчетная схема для определения осадок
методом послойного суммирования:

DL – отметка планировки; NL – отметка поверхности природного рельефа; FL – отметка подошвы фундамента; WL – уровень подземных вод; В.С. – нижняя граница сжимаемой толщи

 

Зная природное давление σ _zg на уровне подошвы фундаментов, определяют дополнительное вертикальное напряжение на плоскости подошвы фундамента p ₀ = σ _zp= p – σ _zg. По формуле (61) в том же масштабе строят эпюру дополнительных напряжений по оси фундамента. Построив эпюры природного давления и дополнительного напряжения, находят нижнюю границу сжимаемой толщи. Эту операцию удобно выполнять графически, для чего эпюру природного давления, уменьшенную в 5 или 10 раз (0, 1 σ _zg или 0, 2 σ _zg, в зависимости от условия ограничения сжимаемой толщи), совмещают с эпюрой дополнительных напряжений. Точка пересечения линий, ограничивающих эти эпюры, и определит положение нижней границы сжимаемой толщи (см. рис.22 — H_c).

Сжимаемую толщу основания разбивают на элементарные слои так, чтобы в пределах каждого слоя грунт был однородным. Обычно толщину каждого элементарного слоя h_i принимают не более 0, 4 b (b — ширина фундамента). Зная дополнительное напряжение в середине каждого элементарного слоя σ _zp, по формулам (62) или (63) определяют сжатие этого слоя

Δ S= σ _zph β / E; (62)

Δ S= σ _zph β m_v; (63)

 

где h — толщина элементарного слоя; E — модуль деформации элементарного слоя грунта; m_v — относительный коэффициент сжимаемости элементарного слоя грунта; β — безразмерный коэффициент.

Нормы допускают принимать значения безразмерного коэффициента β равным 0, 8.

Модуль деформации Е или относительный коэффициент сжимаемости m_v определяют по компрессионной кривой в зависимости от природного давления и дополнительного напряжения в середине каждого элементарного слоя грунта.

Общая осадка фундамента находится как сумма величин сжатия каждого элементарного слоя в пределах сжимаемой толщи по формулам

S = Σ σ _zpih_i β / E (64)

или

S = Σ σ _zpih_i β m_vi, (65)

 

где h_i — толщина i- гослоя грунта.