14. Методы определения конечных осадок основания

• Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования.

производится исходя из условия S<S_U,

где S - величина конечной осадки отдельного фундамента, определяемая расчетом;

S_u - предельная величина деформации основания фундаментов зданий и сооружений, принимаемая по табл. Б.1 [2]

Для определения осадки фундамента составим схему(см рис. 7.1) Ординаты эпюры σ_zqi вычисляются в характерных горизонтальных сечениях (на нижней границе каждого слоя, под подошвой фундамента, на уровне грунтовых вод) по формуле:

где γ_i- удельный вес i - го слоя грунта, кН/м³; h_i – толщина i- го слоя грунта,

Для водонасыщенных слоев грунта, расположенных ниже уровня грунтовых вод, необходимо определять удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды.

Для построения эпюры дополнительных вертикальных напряжений тол­ща грунта ниже подошвы фундамента в пределах глубины, приблизительно равной четырехкратной ширине фундамента, разбивается на ряд слоев мощностью не более 0,4b

Величина дополнительного вертикального напряжения для любого сечения ниже подошвы фундамента вычисляется по формуле

где а - коэффициент, учитывающий изменение дополнительного вертикаль­ного напряжения по глубине и определяемый по табл П-16[1] в зависимо­сти от (Z - глубина рассматриваемого сечения ниже подошвы фундамента, b - ширина фундамента) и (l - длина фундамента);

Р_ср - среднее фактическое давление под подошвой фундамента, кПа;

σ_zq0- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уров­не подошвы фундамента от веса вышележащих слоев, кПа.

Построив эпюры σ_zq и σ_zpi определяtv нижнюю границу сжимаемой (активной) зоны грунта, которая находится на глубине Н_с ниже подошвы фундамента, где .

Осадка отдельного фундамента на основании, расчетная схема кото­рого принята в виде линейно-деформируемого полупространства с услов­ным ограничением глубины сжимаемой толщи, определяется по формуле

где β- коэффициент, равный 0,8; n - число слоев, на которое разделена по глубине сжимаемая толща основания; h_i - толщина i - го слоя грунта, см;σ_zpi- среднее дополнительное (к бытовому) напряжение в i - ом слое грунта, равное полусумме дополнительных напряжений на верхней и нижней границах i- го слоя, кПа;Е_i- модуль деформации i-го слоя, кПа.

Метод эквивалентного слоя.

Во многих случаях осадки фундаментов можно рассчитывать простым методом эквивалентного слоя, разработанным Н.А. Цытовичем. Основные допущения этого метода при мощном слое однородного грунта: грунт однороден в пределах полупространства; грунт представляет собой линейно деформируемое тело; деформация грунта в пределах полупространства принимаются по теории упругости. Эквивалентным слоем грунта наз-ся слой, осадка которого при сплошном нагружении в точности равна осадке фундамента на мощном массиве грунта.S = hэ*m_vm *Р . hэ = А_vw*b, Произведение А_vw*b, можно рассматривать как толщину эквивалентного слоя hэ, осадка поверхности которого при сплошной нагрузке равна осадке фундамента. Произведение А_vw, наз-ся коэф. эквивалентного слоя для абсолютно жестких фундаментов .Mvm = 1/2ha (Σhi*m_vi*z_i); m_vi = Bi/Ei; p_i = 1-2V²/1-V.

Т.к. S зависит в большей степени от деформации верхних слоев грунта, залегающих на небольшой глубине под подошвой фундамента, чем от деформации подстилающих слоев, Н.А.Цытович считает возможным определять значение m_vm только для активной зоны, а напряжение в пределах этой зоны принимать распределенными по эквивалентной треугольной эпюре