3.1.3. Определение осадки фундамента

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .

, (3.9)

где - удельный вес грунта; – толщина слоя.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод (WL), но выше водоупора, должен определяться с учётом взвешивающего действия воды по формуле:

, (3.10)

где - удельный вес частиц грунта, кН/м^з.

- удельный вес воды, кН/м^з;

- коэффициент пористости грунта

Для суглинка мягкопластичного с : кН/м³

Для суглинка мягкопластичного с : кН/м³

Для песка средрей крупности: кН/м³

Для глины тугопластичной: кН/м³

Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта в характерных плоскостях:

На кровле 1 слоя (песок мелкий маловлажный).

На подошве 1 слоя (песок мелкий маловлажный).

На подошве фундамента:

На отметке уровня грунтовых вод:

На подошве 2 слоя (суглинок мягкопластичный):

На подошве 3 слоя (суглинок мягкопластичный):

На подошве 4 слоя (песок средней крупности):

На подошве 5 слоя (глина тугопластичная):

Определяем дополнительное к природному вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента и строим эпюру ;

Для построения эпюры дополнительных вертикальных напряжений толща грунта ниже подошвы фундамента в пределах глубины, приблизительно равной 4-6-ти кратной ширине фундамента, разбивается на ряд слоёв, мощностью . Если в пределах элементарного слоя попадают два слоя грунта, то эти участки рассматриваются отдельно. Принимаем .

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

, (3.11)

где – коэффициент, учитывающий изменение дополнительного вертикального напряжения по глубине и определяемый по табл. 24 [1] в зависимости от ( – глубина рассматриваемого сечения ниже подошвы фундамента, см; – ширина фундамента, м ( )) и ;

– среднее фактическое давление под подошвой фундамента, кПа ( );

– вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента от веса вышележащих слоёв, кПа ( ).

.

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

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

(3.12)

где – коэффициент, корректирующий упрощённую схему расчёта ( );

– число слоёв, на которое разделена по глубине сжимаемая толща основания;

– толщина -го слоя грунта, см;

– среднее дополнительное (к бытовому) напряжение в -том слое грунта, равное полусумме дополнительных напряжений на верхней и нижней границах -го слоя, кПа;

– модуль деформации -го слоя, кПа.

(3.13)

где = 10см. (табл.Б1[5].)

Для удобства вычисления осадки фундамента расчёт ведём в табличной форме (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Таблица по расчету осадок

Z,см		α	hi,см	кПа	кПа	0,2·	Еi, кПа	Si, см
Суглинок мягкопластичный
0	0	1	0	185,51	59,67	11,93	11600	0
44	0,4	0,960	44	178,01	63,80	12,76	11600	0,552
88	0,8	0,815	44	151,15	67,92	13,58	11600	0,499
105	0,95	0,744	17	138,06	69,51	13,90		0,170
Суглинок мягкопластичный
132	1,2	0,637	27	118,17	72,09	14,42	12500	0,239
176	1,6	0,485	44	89,93	76,28	15,26	12500	0,293
220	2,0	0,370	44	68,55	80,47	16,09	12500	0,223
264	2,4	0,286	44	53,06	84,67	16,93	12500	0,171
308	2,8	0,225	44	41,74	88,86	17,77	12500	0,133
352	3,2	0,180	44	33,47	93,05	18,61	12500	0,106
360	3,27	0,173	8	32,09	93,81	18,76	12500	0,017
Песок средней крупности
396	3,6	0,148	36	27,42	97,41	19,48	34000	0,025
440	4,0	0,122	44	22,63	101,81	20,36	34000	0,026
484	4,4	0,104	44	19,22	106,20	21,24		0,022
							ΣSi=	2,475

Как видно из таблицы 3.1 нижняя граница сжимаемости толщи (ВС) располагается на отметке -132,61м, так как .

Рисунок 3.2. Схема к определению осадок методом послойного суммирования