40. Расчетное сопротивление грунта, его физический смысл и возможность превышения.

Давление, при котором зоны пластических деформаций развиваются на глубину, не превышающую ¼ ширины фундамента - расчетное сопротивление грунта.

При расчете деформаций основания с использованием расчетных схем среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа (тс/м²), определяемого по формуле

где γс1 и γс2 - коэффициенты, условий работы; k---коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1;

Mγ, Mq, Mc---коэффициенты, зависящие от  и с основания, залегающего под подошвой фундамента; kz - коэффициент, принимаемый равным:

при b  10 м - kz =1, при b  10 м, kz =z₀ /b+0,2 (здесь z₀=8 м);

b---ширина подошвы фундамента, м;

γII---осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/м³);

γII’---то же, залегающих выше подошвы;

CII---расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d₁---глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

где hs---толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf---толщина конструкции пола подвала, м;

γcf---расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³ (тс/м³);

db---глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B  20 м и глубиной свыше 2 м принимается db = 2 м, при ширине подвала B  20 м - db = 0).

Примечания: Если подошва фундамента имеет форму круга или правильного многоугольника площадью А, принимается

b=√A

Расчетное сопротивление грунта при соответствующем обосновании может быть увеличено, если конструкция фундамента улучшает условия его совместной работы с основанием.

Для фундаментных плит с угловыми вырезами расчетное сопротивление грунта основания допускается увеличивать на 15 %.

Если d₁  d (d - глубина заложения фундамента от уровня планировки) в формуле (7) принимается d₁ = d и db = 0.

Если фундамент устраивается на искусственном основании, которое выполняют путем уплотнения местного грунта или с заменой его на песчаную подушку, то R должно определятся по характеристикам грунтов, указанных в проекте. Для ленточных фундаментов, установленных с прерывистой раскладкой фунд. Плит принимают R с повышающим коэфф-м К_d R Мб увеличено на 20%, если осадка окажется менее 40% от предельно допустимых.

Расчетное сопротивление R основания, сложенного крупнообломочными грунтами, вычисляется по формуле (7) на основе результатов непосредственных определений прочностных характеристик грунтов.

Если содержание заполнителя превышает 40%, значение R для крупнообломочных грунтов допускается определять по характеристикам заполнителя.

Расчетное сопротивление грунтов основания R в случае их уплотнения или устройства подушек должно определяться исходя из задаваемых проектом расчетных значений физико-механических характеристик уплотненных грунтов.

Расчетное сопротивление грунтов основания R при прерывистых фундаментах определяется как для ленточных фундаментов по указаниям с повышением значения R коэффициентом kd, принимаем по Тб.

При увеличении нагрузок на основании существующих сооружений (например, при реконструкции) расчетное сопротивление грунтов основания должно приниматься в соответствии с данными об их физико-механических свойствах с учетом типа и состояния фундаментов и надфундаментных конструкций сооружения, продолжительностью его эксплуатации, ожидаемых дополнительных нагрузок на фундаменты и их влияния на примыкающие сооружения.

Расчетное сопротивление грунта основания R может быть повышено в 1,2 раза, если расчетные деформации основания (при давлении, равном R) не превосходят 40% предельных значений. При этом повышенное давление не должно вызывать деформации основания свыше 50% предельных и превышать значения давления из условия расчета оснований по несущей способности.

Определение расчетного сопротивления грунтов основания R по таблицам СНиП 2.02.01-83

с учетом корректирующих формул 1 и 2

R = R_o [1 + k₁(b-1)] (d+2)/4 , при d<= 2 м

R = R_o [1 + k₁(b-1)]+k₂ g’_II (d-2) , при d > 2 м ;

При проектировании фундаментов под сооружения III класса на площадках с благоприятными инженерно-геологическими условиями СНиПом допускается использовать табличные (справочные) значения расчетных сопротивлений грунтов основания R_o, которые относятся к фундаментам с шириной подошвы bo = 1 м и глубиной заложения do = 2 м

Табличные значения R_о рекомендуется использовать также при назначении предварительных размеров фундаментов сооружений более высокого класса в различных, в том числе и неблагоприятных, инженерно-геологических условиях. Для назначения окончательных размеров расчетное сопротивление грунтов основания R, кПа определяется по формулам:

R = R_o [1 + k₁(b-b_o)/b_o] (d+d_o)/2d_o , при d<= 2 м ;

R = R_o [1 + k₁(b-b_o)/b_o]+k₂ g’_II (d-d_o) , при d > 2 м ; где b - ширина фундамента, м; d- глубина заложения подошвы, м; g’_II -расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м3; k₁, k₂ - коэффициенты, зависящие от типа грунта, залегающего под подошвой фундамента, принимают по таблице 1.

10.Расчетное сопротивление грунта и опытное его определение. Расчетное сопротивление грунта-это та предельная нагрузка допускаемая на грунт, при котором зоны пластичных дефформаций под подошвой ф-та развиваются на глубину не пре↑ 1/4 ширины подошвы ф-та.

где γс1 и γс2— коэф-ты условий работы соотв-но осн-я и соор-я во взаимод-ии с осн-ием; k — коэф-нт над-ти; k=1 if φ_II и с_II опр-ы испытаниями; k = 1,1 if по табл; Mγ, М_q, М_с — коэффициенты, зависящие от расч-го знач-я угла внутр-го трения φп; k_z — коэффициент: k_z = 1 при b > 10 м; k_z=(8/b)+0,2 при b > 10; b - ширина подошвы ф-та; γ_II и γ’_II- ниже подошвы ф-та и выше, кН/м³; d1 — глубина заложения ф-та от пола подвала; при отсутствии пола подвала —от DL, м; d_b, — глубина подвала, считая от DL, по не более 2 м (при ширине подвала больше 20 м принимается d_b =0); С_II — расч-е значение уд-го сцепления, кПа.