Ф.10.11. Как рассчитать осадку основания методом эквивалентного слоя грунта?

Осадка основания s методом эквивалентного слоя грунта определяется по формуле

где h_эмощность эквивалентного слоя грунта определяемая из выражения

m_v коэффициент относительной сжимаемости грунта; p₀дополнительное давление под подошвой фундамента; A коэффициент, определяемый по формуле

где коэффициент Пуассона грунта основания; b ширина подошвы фундамента; w  коэффициент, зависящий от формы и жесткости фундамента.

Выражение для s применимо для случая однородного основания. При слоистой толще грунтов необходимо найти среднее значение коэффициента относительной сжимаемости в пределах сжимаемой толщи H_c=2h_э(рис.Ф.10.11); см.также М.9.15-9.21 и [15].

Рис.Ф.10.11. Схема к расчету осадки методом эквивалентного слоя

Ф.10.12. Как определяется осадка основания с использованием схемы линейно-деформируемого слоя?

Осадка фундамента на слое конечной толщины (рис.Ф.10.12) определяется по формуле

где p среднее давление под подошвой фундамента; b ширина прямоугольного или диаметр круглого фундаментов, k_cи k_m  коэффициенты, зависящие от сжимаемости основания; n  число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах сжимаемой толщи H_с; k_i и k_i-1коэффициенты, определяемые в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля i-го слоя; E_i модуль деформации i-го слоя грунта. Коэффициенты k_iприводятся в табллице СНиП [1], приложение 2.

Рис.Ф.10.12. Схема для расчета осадки с использованием модели линейно-деформируемого слоя

Расчетная толщина линейно деформируемого слоя определяется с использованием выражения, приведенного в Ф.10.10.

Ф.10.13. Можно ли использовать формулу ф.Шлейхера для определения осадки основания?

Осадка линейно деформируемого однородного основания по решению Ф.Шлейхера определяется из выражения

где p давление под подошвой фундамента; b ширина прямоугольной площадки фундамента или диаметр круглой;  коэффициент, зависящий от формы площади подошвы и жесткости фундамента; E и  ₀модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта.

Последнюю формулу рекомендуется использовать для предварительной оценки осадок фундаментов. В большинстве случаев формула дает большие значения расчетных осадок по сравнению с методами послойного суммирования и линейно деформируемого слоя грунта.

Ф.10.14. Можно ли определить осадку при наличии областей сдвига под подошвой фундаментов?

Выражения пп. Ф.10.10, Ф.10.11 и Ф.10.12 получены в предположении отсутствия областей сдвига под подошвой фундамента, т.е. при давлениях, передаваемых на грунт фундаментом в фазе уплотнения по Н.М.Герсеванову или, иными словами, в пределах линейной зависимости между напряжениями и деформациями в грунте. В то же время согласно СНиП [1] в основании допускается развитие областей сдвига, так как ширина подошвы фундаментов определяется с использованием расчетного сопротивления грунта, при котором в основании допускается возникновение областей сдвига. Таким образом, фактически решения для определения осадки основания применяются при нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями в грунте, т.е. в фазе развития областей сдвигов.

Для определения осадки при давлении под подошвой фундамента, превышающем расчетное сопротивление грунта основания R, рекомендуется следующее выражение:

где sR осадка основания при давлении под подошвой фундамента, равном расчетному сопротивлению грунта основания; pu  предельное сопротивление грунта основания, определяемое как отношение силы предельного сопротивления основания к приведенной площади фундамента при ; ; e_b и e_l - эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента;  _zg,0вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (см. рис. Ф.10.16,б).