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
Р ₀ = Р – s_{zg 0}, здесь Р ₀ – дополнительное давление; Р – среднее давление по подошве фундамента, при внецентренной нагрузке ;
s_{zg 0} – 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 = 2 z_i / b_f, где l_f и 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 = 0,2 s_zg при Е ³ 5 МПа, s_zp = 0,1 s_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 E ₀ 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

Е ₀ = 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.