2.3 Расчеты оснований и фундаментов по второй группе предельных состояний

2 .3.1 Определение осадки основания фундамента

Рисунок 2.1 – Схема к расчету осадки основания фундамента

Равномерная осадка основания фундамента определяется по среднему дополнительному давлению на грунт от вертикальных нагрузок (четвертое сочетание нагрузок). При этом рекомендуется пользоваться методом послойного суммирования, придерживаясь следующего порядка расчета (рисунок 2.1).

1) Определяется среднее давление (кПа) по подошве фундамента:

, (2.20)

кПа.

2) Определяется природное напряжение в уровне подошвы фундамента от собственного веса грунта:

, (2.21)

где – средний по глубине удельный вес грунта (кН/м³) при средней в пределах этой глубины плотности грунта с учетом взвешивающего воздействия воды на грунт во всех случаях, кроме суглинка и глины,

– глубина заложения фундамента от природной поверхности грунта или дна водотока (без учета размыва), м.

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего воздействия воды определяется по формуле:

, (2.22)

кН/м³,

кПа.

3) Определяется избыточное над природным среднее давление по подошве фундамента:

, (2.23)

кПа.

4) Разбивается групповая толща ниже подошвы фундамента на отдельные

слои толщиной (0,2…0,4) b, но не более 2 м.

5) Определяются напряжения от собственного веса лежащего выше грунта на границах выделенных слоев под центром тяжести подошвы фундамента:

, (2.24)

где – удельный вес грунта i-го слоя с учетом гидростатического взвешивания, кН/м³,

– толщина i-го слоя грунта,

n – число слоев.

При наличии водоупора на его границе и ниже к напряжениям добавляется давление воды, равное , где и имеют те же значения, что и п. 2.

По вычисленным значениям на рисунке 2.2 строится эпюра этих напряжений.

6) Определяются напряжения, дополнительные к природным, на тех же уровнях, что и в п. 5:

, (2.25)

где – коэффициент рассеивания напряжений.

На рисунке 2.2 по вычисленным значениям строится эпюра дополнительных напряжений до той глубины, где:

, (2.26)

Граница, где выполняется это условие, принимают за нижнюю границу расчетной зоны сжатия основания.

7) Определяется среднее в каждом i-м слое дополнительное напряжение:

, (2.27)

где и – дополнительные напряжения по верхней и нижней границам -го слоя.

8) Определяется осадка (м) каждого выделенного слоя от давления по формуле:

, (2.28)

где 0,8 – безразмерный коэффициент,

– модуль деформации грунта в i-м слое, кПа.

9) Вычисляется полная осадка основания по формуле:

, (2.29)

где n – число слоев в пределах сжимаемой толщи основания.

10) Расчетная осадка S не должна превосходить предельно допустимую для данного сооружения осадку S_и, которую для опор балочных разрезных мостов рекомендуется принимать равной:

, (2.30)

где – длина меньшего пролета, примыкающего к опоре, но не менее 25 м.

м.

Вычисление осадки сводится в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 – Расчет осадки

Номер слоя	Толщина слоя hi, м	Расстояние от подошвы фундамента до границы слоя zi, м	Бытовое давление на границе слоя σzg,i, кПа		Коэффициент рассеивания напряжений α	Дополнительные напряжения на границе слоя σzp,i, кПа	Среднее давление в i-м слое, кПа	Модуль деформации грунта в i-м слое Еi, кПа	Осадка i-го слоя si, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1,5	1,5	58,24	0,1685	0,9772	225,54	228,17	29000	0,00944
2	1,0	2,5	153,44	0,2809	0,9251	213,51	219,53	29000	0,00606
3	1,5	4,0	183,44	0,4494	0,8154	188,19	200,85	14000	0,01722
4	1,4	5,4	211,44	0,6067	0,6905	159,37	173,78	14000	0,01390
5	1,5	6,9	241,14	0,7753	0,5672	130,91	145,14	25000	0,00697
6	1,5	8,4	270,84	0,9438	0,4651	107,35	119,13	25000	0,00572
7	1,5	9,9	300,24	1,1124	0,3823	88,23	97,79	25000	0,00469
8	1,5	11,4	330,24	1,2472	0,3275	75,59	81,91	25000	0,00393
9	1,5	12,9	359,94	1,4494	0,2631	60,72	68,16	25000	0,00327
									0,0712