Лабораторная работа №7. Расчет осадки фундамента

Расчет осадки фундамента

Цель работы: ознакомление с методикой расчета осадок фундаментов.

Содержание работы

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 рисунке 22.

 

Рисунок 10 — 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.

 

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).

Зная природное давление σ_z на уровне подошвы фундаментов, определяют дополнительное вертикальное напряжение на плоскости подошвы фундамента p₀ = σ_zp= p – σ_zq. По формуле (29) в том же масштабе строят эпюру дополнительных напряжений по оси фундамента.

 

(29)

 

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_zq или 0,2 σ_zq..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. рисунок 10 — 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 (В — ширина фундамента). Зная дополнительное напряжение в середине каждого элементарного слоя σ_zp, по формулам (29) или (30) определяют сжатие этого слоя

 

(30)

ΔS=σ_zphβ/E; (31)

ΔS=σ_zphβm_b; (32)

 

где h — толщина элементарного слоя; E — модуль деформации элементарного слоя грунта; m_b — 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 _b 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= Σσ_zpih_iβ/E (33)

или

S= Σσ_zpih_iβm_bi, (34)

 

где h_i — толщина i- гослоя грунта.

 

Исходные данные: геологический разрез, построенный по данным лабораторной работы №1; величина действующих нагрузок из лабораторной работы №5. Необходимо определить общую осадку фундаментов в пределах сжимающей толщи.