3.1.3. Определение осадок фундаментов.
Рассчитывать осадку основания фундамента под колонну будем методом послойного суммирования.
Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта
:
где
удельный
вес грунта
го
слоя; (3.17)
мощность
го
слоя.
Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен определяться с учётом взвешивающего действия.
Для глины ниже WL IL=0,33 > 0.25 (не является водоупором):
(3.18)
где
удельный вес частиц
-го
слоя грунта,
;
удельный
вес воды,
коэффициент
пористости
-го
слоя грунта.
Для песка ниже WL (не является водоупором)
,
Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта в характерных плоскостях:
На подошве 1 слоя (песок пылеватый).
На подошве фундамента:
На подошве 2 слоя (супесь пластичная):
На подошве отметки уровня грунтовых вод:
На подошве 3 слоя (песок мелкий, средней плотности):
На кровле 5-го слоя (глина полутвердая): т.к. IL=0,22 < 0.25,следовательно этот слой является водоупором:
Определяем
дополнительное (к природному) вертикальное
напряжение в грунте под подошвой
фундамента и строим эпюру
;
,
(3.19)
где
- среднее давление на уровне подошвы
фундамента.
где
коэффициент, учитывающий изменение
дополнительного вертикального напряжения
по глубине и определяемый по табл. 24 [2]
в зависимости от
(
глубина рассматриваемого сечения ниже
подошвы фундамента;
ширина
фундамента
);
вертикальное
напряжение от собственного веса грунта
на уровне подошвы фундамента от веса
вышележащих слоёв,
.
Толщу
грунта ниже подошвы фундамента разбиваем
на слои, величиной
:
Определяем осадку каждого слоя основания по формуле:
,
(3.20)
где
безразмерный
коэффициент для всех видов грунтов
среднее
дополнительное вертикальное напряжение
в
том
слое грунта.
Осадка основания фундамента получается суммированием величины осадки каждого слоя. Она не должна превышать предельно допустимой осадки сооружения.
Вычисления сводим в таблицу:
Определение осадок столбчатого фундамента.
Таблица 4
№ слоя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Супесь пластичная |
|||||||||
3 |
0 |
0,00 |
1,000 |
0 |
363,44 |
68,86 |
13,72 |
23000
|
0 |
46 |
0,4 |
0,960 |
46 |
348,9 |
77,98 |
15,596 |
0,570 |
||
92 |
0,8 |
0,800 |
46 |
290,75 |
87,09 |
17,418 |
0,512 |
||
138 |
1,2 |
0,606 |
46 |
220,24 |
96,21 |
19,24 |
0,409 |
||
183 |
1,591 |
0,453 |
45 |
164,64 |
105,13 |
21,03 |
0,301 |
||
Песок мелкий, средней плотности |
|||||||||
4 |
184 |
1,6 |
0,449 |
1 |
163,18 |
105,33 |
21,07 |
19200 |
0,003 |
230 |
2,0 |
0,336 |
46 |
122,12 |
114,35 |
22,87 |
0,273 |
||
233 |
2,026 |
0,331 |
3 |
120,3 |
114,94 |
22,99 |
0,015 |
||
276 |
2,4 |
0,257 |
43 |
93,4 |
119,12 |
23,82 |
0,191 |
||
322 |
2,8 |
0,201 |
46 |
73,05 |
123,56 |
24,71 |
0,159 |
||
368 |
3,2 |
0,160 |
46 |
58,15 |
128,02 |
25,6 |
0,126 |
||
414 |
3,6 |
0,131 |
46 |
47,61 |
132,47 |
26,5 |
0,101 |
||
433 |
3,76 |
0,122 |
19 |
44,34 |
134,33 |
26,86 |
0,036 |
||
Глина полутвердая |
|||||||||
5 |
460 |
4,0 |
0,108 |
27 |
39,25 |
159,62 |
31,93 |
21000 |
0,020 |
506 |
4,4 |
0,091 |
46 |
33,07 |
168,64 |
33,72 |
0,063 |
||
∑ |
2,781 |
||||||||
Определяем нижнюю границу сжимаемой зоны (В.С.). Она находиться на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие:
Это
условие соблюдается на глубине
от
подошвы фундамента.
Осадка
основания
.
Рис. 3.5. Напряжения в основании от собственного веса и нагрузок от фундамента.
Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта :
Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта в характерных плоскостях:
На подошве 1 слоя (песок пылеватый).
На подошве фундамента:
На подошве 2 слоя (супесь пластичная):
На подошве отметки уровня грунтовых вод:
На подошве 3 слоя (песок мелкий, средней плотности):
На кровле 5-го слоя (глина полутвердая):
Определяем дополнительное (к природному) вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента и строим эпюру ;
,
где
- среднее давление на уровне подошвы
фундамента.
где
коэффициент, учитывающий изменение
дополнительного вертикального напряжения
по глубине и определяемый по табл. 24 [2]
в зависимости от
(
глубина рассматриваемого сечения ниже
подошвы фундамента;
ширина
фундамента
);
вертикальное
напряжение от собственного веса грунта
на уровне подошвы фундамента от веса
вышележащих слоёв,
.
Толщу
грунта ниже подошвы фундамента разбиваем
на слои, величиной
:
Определяем осадку каждого слоя основания по формуле:
,
Определение осадок ленточного фундамента.
Таблица 5
№ слоя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Супесь пластичная |
|||||||||
3 |
0 |
0,0 |
1,000 |
0 |
179,42 |
72,82 |
14,56 |
23000
|
0 |
28 |
0,4 |
0,977 |
28 |
175,29 |
78,37 |
15,67 |
0,173 |
||
56 |
0,8 |
0,881 |
28 |
158,07 |
83,92 |
16,78 |
0,162 |
||
84 |
1,2 |
0,755 |
28 |
135,46 |
89,47 |
17,89 |
0,143 |
||
112 |
1,6 |
0,642 |
28 |
115,19 |
95,02 |
19,0 |
0,122 |
||
113 |
1,614 |
0,639 |
1 |
114,65 |
95,22 |
19,04 |
0,004 |
||
Песок мелкий, средней плотности |
|||||||||
4 |
140 |
2,0 |
0,550 |
27 |
98,68 |
100,52 |
20,1 |
19200 |
0,056 |
168 |
2,4 |
0,477 |
28 |
85,58 |
106,01 |
21,2 |
0,107 |
||
196 |
2,8 |
0,420 |
28 |
75,36 |
111,5 |
22,3 |
0,094 |
||
213 |
3,043 |
0,392 |
17 |
70,33 |
114,83 |
22,9 |
0,052 |
||
224 |
3,2 |
0,374 |
11 |
67,10 |
115,90 |
23,18 |
0,031 |
||
252 |
3,6 |
0,337 |
28 |
60,46 |
118,61 |
23,72 |
0,074 |
||
280 |
4,0 |
0,306 |
28 |
54,90 |
121,32 |
24,26 |
0,067 |
||
308 |
4,4 |
0,280 |
28 |
50,24 |
124,03 |
24,81 |
0,061 |
||
336 |
4,8 |
0,258 |
28 |
46,29 |
126,74 |
25,35 |
0,056 |
||
364 |
5,2 |
0,239 |
28 |
42,88 |
129,45 |
25,89 |
0,052 |
||
392 |
5,6 |
0,223 |
28 |
40,01 |
132,16 |
26,43 |
0,048 |
||
413 |
5,9 |
0,212 |
21 |
38,04 |
134,21 |
26,83 |
0,034 |
||
Глина полутвердая |
|||||||||
5 |
420 |
6,0 |
0,208 |
7 |
37,32 |
155,58 |
31,12 |
21000 |
0,005 |
448 |
6,4 |
0,196 |
28 |
35,17 |
161,07 |
32,21 |
0,039 |
||
∑ |
1,255 |
||||||||
Определяем нижнюю границу сжимаемой зоны (В.С.). Она находиться на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие:
Это
условие соблюдается на глубине
от
подошвы фундамента.
Осадка
основания
.
Рис. 3.6. Напряжения в основании от собственного веса и нагрузок от фундамента.