Зависимость осадок фундаментов от площади загружения

Рассмотрим характерные графики зависимости осадки жесткого штампа от нагрузки при различных режимах нагружения.

Рис. 1.6. Графики зависимости осадки от давления на штамп
а — при непрерывном возрастании нагрузки; б — при перерыве и загруженни; в — осадка во времени при перерыве в загружении;
г — при непрерывном нагруженни — разгружении — нагружении;
1 — слабый грунт; 2 — плотный песок и твердая глина; 3 — пластичным глинистый грунт; 4 — песок

При непрерывном возрастании давления с постоянной скоростью (рис. 1.6, а) на графике нет четко выраженных значении предела пропорциональности p_проп между давлением (напряжением), осадкой (деформацией) и разрушающей нагрузкой (временным сопротивлением) p_разр. Предел пропорциональности p_проп принимается условно на границе, где график имеет небольшую кривизну и может быть заменен прямым участком, а p_разр — равной нагрузке, при которой происходит выпирание грунта из-под штампа или резкое увеличение осадки (более 10 см). В случае перерыва в приложении нагрузки осадка фундамента продолжается (на рис. 1.6, б — вертикальный отрезок aa₁)
В песчаных грунтах осадка затухает быстро, а в глинистых грунтах — медленно. При дальнейшем увеличении давления в некотором интервале (отрезок a₁b) осадка происходит медленнее, чем при непрерывном нагружении (отрезок ab).

При последовательном нагруженни — разгружении — нагружении фундамента кривые нагрузки и разгрузки не совпадают, причем вторичное нагружение вызывает приращение осадки dS (рис. 1.6,г). Полная осадка S складывается из упругой (восстанавливающейся) S_упр и остаточной S_ост.

Многократное нагружение — разгружение фундамента уменьшает полную осадку; остаточная осадка при этом уменьшается, а восстанавливающаяся стремится к полной упругой осадке.

Рис. 1.7. Графики зависимости осадки от размеров штампа при постоянных давлениях
1, 2, 3 — соответственно при давлении p₁, p₂, p₃

На графике зависимости осадки от размеров штампа можно выделить три участка (рис. 1.7): первый для малых штампов площадью F < 0.04 м² — деформация происходит преимущественно за счет выпирания грунта из-под штампа; второй для штампов площадью F ~ 0,04-0,2 м² и третий для штампов площадью F > 0,2м² — деформации происходят в основном от уплотнения грунтов. Для штампов площадью до 10—15м², а иногда и более на третьем участке осадку можно считать пропорциональной площади фундамента. У глубоких фундаментов характер осадки зависит от условий и глубины их погружения. С увеличением глубины заложения осадка уменьшается; кривые зависимости S=f(р) становятся более пологими, на многих из них нет явно выраженных значений p_проп и p_разр.