Расчет осадки основания
Расчет осадки основания выполняют от действия вертикальных нормативных постоянных и временных нагрузок, при этом размыв грунта не учитываем. По обрезу фундамента действует нагрузка N II = 4972,21 кН.
Определение вертикальных деформаций основания выполняем в следующей последовательности
Определяем напряжения от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента:
Определяем вес фундамента, грунта и столба воды на его уступах:
Определяем среднее давление под подошвой фундамента:
Основание под подошвой разбиваем на элементарные слои
,
при этом обязательно граница элементарного
слоя должна проходить по границам слоев
грунтов, залегающих в основании.На границах элементарных слоев вычисляем значения
,
,
строим эпюры соответствующих напряжений.
Расчеты сводим в таблицу 5. Нормальные
напряжения от внешней нагрузки определяют
по формуле:
,
(56)
Где P – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;
-
коэффициент, зависящий от значений
и
,
(57)
По
результатам вычислений строят эпюры
напряжений
,
и
и определяют толщину сжимаемой толщи
исходя из условия
,
где m=0.2.
Таблица 5 - Расчет для определения осадки
№ п/п |
ИГЭ |
z, м |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
песок м |
0 |
34,0 |
1 |
142,6 |
6,8 |
34,0 |
108,6 |
2 |
песок м |
0,6 |
39,7 |
0,982 |
140,0 |
7,9 |
33,4 |
106,6 |
3 |
песок м |
1,2 |
45,5 |
0,896 |
127,8 |
9,1 |
30,5 |
97,3 |
4 |
песок м |
2 |
53,1 |
0,793 |
113,1 |
10,6 |
27,0 |
86,1 |
5 |
Ил |
2,6 |
58,8 |
0,695 |
99,1 |
11,8 |
23,6 |
75,5 |
6 |
Ил |
3,2 |
64,5 |
0,607 |
86,6 |
12,9 |
20,6 |
65,9 |
7 |
Ил |
3,8 |
70,3 |
0,531 |
75,7 |
14,1 |
18,1 |
57,7 |
8 |
песок м |
4,4 |
76,0 |
0,467 |
66,6 |
15,2 |
15,9 |
50,7 |
9 |
песок м |
5 |
81,7 |
0,416 |
59,3 |
16,3 |
14,1 |
45,2 |
10 |
песок м |
5,6 |
87,4 |
0,371 |
52,9 |
17,5 |
12,6 |
40,3 |
11 |
песок м |
6,2 |
93,2 |
0,331 |
47,2 |
18,6 |
11,3 |
35,9 |
12 |
песок м |
6,8 |
98,9 |
0,297 |
42,4 |
19,8 |
10,1 |
32,3 |
13 |
песок м |
7,4 |
104,6 |
0,268 |
38,2 |
20,9 |
9,1 |
29,1 |
14 |
песок м |
8 |
110,3 |
0,244 |
34,8 |
22,1 |
8,3 |
26,5 |
15 |
песок м |
8,6 |
116,1 |
0,223 |
31,8 |
23,2 |
7,6 |
24,2 |
16 |
песок м |
9,2 |
121,8 |
0,203 |
28,9 |
24,4 |
6,9 |
22,0 |
17 |
песок м |
9,8 |
127,5 |
0,186 |
26,5 |
25,5 |
6,3 |
20,2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
18 |
песок м |
10,4 |
133,2 |
0,171 |
24,4 |
26,6 |
5,8 |
18,6 |
19 |
песок м |
11 |
139,0 |
0,158 |
22,5 |
27,8 |
5,4 |
17,2 |
20 |
песок м |
11,6 |
144,7 |
0,146 |
20,8 |
28,9 |
5,0 |
15,9 |
21 |
песок м |
12,2 |
150,4 |
0,135 |
19,3 |
30,1 |
4,6 |
14,7 |
22 |
песок м |
12,8 |
156,1 |
0,125 |
17,8 |
31,2 |
4,3 |
13,6 |
23 |
песок м |
13,4 |
161,8 |
0,116 |
16,5 |
32,4 |
3,9 |
12,6 |
24 |
песок м |
14,0 |
167,6 |
0,109 |
15,5 |
33,5 |
3,7 |
11,8 |
25 |
песок м |
14,6 |
173,3 |
0,105 |
15,0 |
34,7 |
3,6 |
11,4 |
26 |
песок м |
15,2 |
179,0 |
0,105 |
15,0 |
35,8 |
3,6 |
11,4 |
27 |
песок м |
15,5 |
181,9 |
0,106 |
15,1 |
36,4 |
3,6 |
11,5 |
28 |
Глина |
15,5 |
404,9 |
0,106 |
15,1 |
81,0 |
3,6 |
11,5 |
29 |
Глина |
16,1 |
417,0 |
0,106 |
15,1 |
83,4 |
3,6 |
11,5 |
Границу сжимаемой толщи определяем по пересечению эпюр и
,
при этом
,
рисунок 13.В пределах границы сжимаемой толщи определяем значение осадки элементарных слоев, результаты сводим в таблицу 6.
Предельно допустимая осадка составляет
Su = 1,5√ 25 = 7,5 см > 3,05см - условие выполняется.
Осадку основания определяют методом послойного суммирования с использованием расчетной схемы линейно-деформированного полупространства по формуле:
,
(58)
где
- безразмерный коэффициент, равный 0,8;
- среднее значение вертикального
нормального напряжения от внешней
нагрузки в i-м
слое грунта по вертикали, проходящей
через центр подошвы фундамента, кПа;
- толщина i-го
слоя грунта, см, принимаемая не более
0,4 ширины фундамента;
- модуль деформации i-го
слоя грунта по ветви первичного
нагружения, кПа;
- среднее значение вертикального
напряжения в i-м
слое грунта по вертикали, проходящей
через центр подошвы фундамента, от
собственного веса выбранного веса при
отрывке котлована грунта, кПа.
Таблица 6 – Определение осадки основания
|
|
|
|
|
108,6 |
107,6
|
0,6 |
18 |
2,9 |
106,6 |
||||
102,0
|
0,6 |
18 |
2,7 |
|
97,3
|
||||
91,7
|
0,8 |
18 |
3,3 |
|
86,1
|
||||
80,8
|
0,6 |
8 |
2,2 |
|
75,5
|
||||
70,7
|
0,6 |
8 |
4,2 |
|
65,9
|
||||
61,8
|
0,6 |
8 |
3,7 |
|
57,7
|
||||
54,2
|
0,6 |
18 |
3,3 |
|
50,7
|
||||
47,9
|
0,6 |
18 |
1,3 |
|
45,2
|
||||
42,7
|
0,6 |
18 |
1,1 |
|
40,3
|
||||
38,1
|
0,6 |
18 |
1,0 |
|
35,9
|
||||
34,1
|
0,6 |
18 |
0,9 |
|
32,3
|
||||
30,7
|
0,6 |
18 |
0,8 |
|
29,1
|
||||
27,8
|
0,6 |
18 |
0,7 |
|
26,5
|
||||
25,4
|
0,6 |
18 |
0,7 |
|
24,2
|
||||
23,1
|
0,6 |
18 |
0,6 |
|
22,0
|
||||
21,1
|
0,6 |
18 |
0,6 |
|
20,2
|
||||
19,4
|
0,6 |
18 |
0,5 |
|
18,6
|
||||
|
|
всего |
30,5 |
|
|
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
Свайные фундаменты устраиваются в случаях, когда возведение фундаментов мелкого заложения невозможно вследствие залегания в верхних слоях основания грунтов, имеющих низкую прочность и высокую сжимаемость. Свайный фундамент состоит из несущих элементов: свай и ростверка. Свая служит для передачи нагрузок от сооружения на глины основания, ростверк – для равномерного перераспределения нагрузок на сваи. Варианты свайных фундаментов представлены на рисунке 14.
Д
ля
расчета принимаем первый вариант
фундамента.
Рисунок 15 Схема выбора глубины заложения подошвы низкого ростверка.