Вопрос 13 определение осадки фмз

1. Осадка основания s c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства (п.2.40) определяется методом послойного суммирования по формуле

, (1)

где  - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

_zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп. 2-4);

h_i и Е_i - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта;

n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

При этом распределение вертикальных нормальных² напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.

2 Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента: _zp – по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, и _zp,c – по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяются по формулам:

_zp = p₀; (2)

_zp,c = p₀ / 4, (3)

где  - коэффициент, принимаемый по табл.из СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: о = 2z/b при определении у_zp и о = z/b при определении у_zp,c;

p_{0 =} p - _zg,0 - дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной b = 10 м принимается р₀ = р);

р - среднее давление под подошвой фундамента;

_zg,0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается _zg,0 = _d, при отсутствии планировки и планировке подсыпкой _zg,0 = d_n, где ^/ - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы, d и d_n – обозначены на рис.1).

Рис.1. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве DL – отметка планировки; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - уровень подземных вод; В,С - нижняя граница сжимаемой толщи; d и d_n глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; b - ширина фундамента; р - среднее давление под подошвой фундамента; р₀ - дополнительное давление на основание; _zg и _zg,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; _zp и _zр,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; Н_с – глубина сжимаемой толщи.

3. Дополнительные вертикальные напряжения _zp,u на глубине z по вертикали, проходящей через произвольную точку А (в пределах или за пределами рассматриваемого фундамента с дополнительным давлением по подошве, равным р₀ ), определяются алгебраическим суммированием напряжений _zр,ci в угловых точках четырех фиктивных фундаментов (рис.2) по формуле

. (4)

4. Дополнительные вертикальные напряжения _zg,nf на глубине z по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади определяются по формуле

, (5)

где k – число влияющих фундаментов.

5. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта _zg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле

, (6)

где  ^/ - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

d_n - обозначение – см. рис. 1;

_i и h_i - соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды.

При определении _zg в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины.

6. Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине z = H_c , где выполняется условие _zр = 0,2 _zg (здесь _zр – дополнительное вертикальное напряжение на глубине по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяемое в соответствии с указаниями пп. 2 и 4; _zg – вертикальное напряжение от собственного веса грунта,

Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е < 5 МПа (50 кгс/см²) или такой слой залегает непосредственно ниже глубины

z = H_c , нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия _zр = 0,1 _zg .

рис.2. Схема к определению дополнительных вертикальных напряжений _zр,а в основании рассчитываемого фундамента с учетом влияния соседнего фундамента методом угловых точек

а - схема расположения рассчитываемого 1 и влияющего фундамента 2; б - схема расположения фиктивных фундаментов с указанием знака напряжений _zр,cj в формуле (4) под углом i-го фундамента.

7. Осадка основания с использованием расчетной схемы линейно деформируемого слоя (см. п. 2.40 и рис. 3) определяется по формуле

, (7)

где р - среднее давление под подошвой фундамента (для фундаментов шириной b < 10 м принимается p = p₀ – см. п. 2);

b - ширина прямоугольного или диаметр круглого фундамента;

k_c и k_m - коэффициенты, принимаемые по табл. 2 и 3;

n - число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах расчетной толщи слоя Н, определяемой в соответствии с указаниями п. 8;

k_i и k_i-1 - коэффициенты, определяемые по табл. 4 в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля i-го слоя соответственно

Е_i - модуль деформации i-го слоя грунта.

8. Толщина линейно-деформируемого слоя Н (рис. 3) в случае, оговоренном в п. 2.40а, принимается до кровли грунта с модулем деформации Е  100 МПа (1000 кгс/см²), а при ширине (диаметре) фундамента b  10 м и среднем значении модуля деформации грунтов основания Е  10 МПа (100 кгс/см²), вычисляется по формуле

, (8)

где H₀ и  – принимаются соответственно равными для оснований, сложенных: пылевато-глинистыми грунтами 9 м и 0,15; песчаными грунтами – 6 м и 0,1;

k_p –­­ коэффициент, принимаемый равным: k_p = 0,8 при среднем давлении под подошвой фундамента р = 100 кПа (1 кгс/см²); k_p =1,2 при р=500 кПа (5 кгс/см²), а при промежуточных значениях – по интерполяции.

Если основание сложено пылевато-глинистыми и песчаными грунтами, значение Н определяется по формуле

, (9)

Где Н_s – толщина слоя, вычисленная по формуле (8) в предположении, что основание сложено только песчаными грунтами;

H_cl – суммарная толщина слоев пылевато-глинистых грунтов в пределах от подошвы фундамента до глубины, равной H_cl – значению H, вычисленному по формуле (8) в предположении, что основание сложено только пылевато-глинистыми грунтами.

Значение Н, вычисленное по формулам (8) и (9), должно быть увеличено на толщину слоя грунта с модулем деформации Е <10 МПа (100 кгс/см²), если этот слой расположен ниже Н и толщина его не превышает 0,2Н. При большей толщине слоя такого грунта, а также если вышележащие слои имеют модуль деформации Е <10 МПа (100 кгс/см²), расчет деформаций основания выполняется по расчетной схеме линейно деформируемого полупространства.