3.9. Проверка прочности слабого подстилающего слоя

Среднее давление по подошве фундамента P= 313,75 кПа, γ=19.62кН/м3, d=4,4 м.

Расстояние от подошвы фундамента до кровли слабого слоя: z = 3.5 м

По табл. приложения 26 СНиП находим коэффициент α в зависимости от отношений:

, следовательно α = 0,944

Проверим условие прочности слабого подстилающего слоя грунта при коэффициенте надежности γn = 1.4

Расчетное сопротивление слабого слоя

Проверим условие прочности слабого грунта при γn=1.4:

Следовательно условие прочности для слабого подстилающего слоя обеспечено.

3.10. Расчет осадки

Осадки определяются от воздействия на фундамент максимальной вертикальной нагрузки, веса фундамента и грунта на его уступах.

Разобьем толщу на слои:

Находим среднее давление по подошве от вертикальной нагрузки NII, второй группы предельных состояний из задания:

Находим вес фундамента и грунта на обрезах с коэффициентом надежности

γf = 1,0;

Определяем вес фундамента:

Определяем вес грунта:

Характеристики грунтов:

№ слоя	Вид грунта	Модуль общей деформации (МПа)	Удельный вес грунта во взвешенном состоянии γsb(кН/м)
1	Песок мелкий	18	10.04
2	Глина ленточная	10	9.21
3	Суглинок	20	10.22
4	Песок ср.крупности	40	11.07

Находим вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы фундамента:

,

где γIIi – удельный вес грунта i-го слоя, hi – толщина i-го слоя грунта.

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z:

Где α – коэффициент, принимаемый по таблице 11 приложения 2 СНиП 2.02.01 – 83, значения коэффициента α для соотношения сторон η = a/b = 1.59

определим с помощью интерполяции;

p₀ – дополнительное вертикальное давление на основание:

Таким образом, p₀ = 245.6 – 45.2 = 200.4 кПа

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие

σzp = 0.2 σzg

Среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-том слое грунта находится по формуле:

Находим природное напряжение на границе слоев:

кПа

кПа

кПа

Приведем все вычисления к табличной форме:

№	h	z	γsb (кН/м3)	Eн (кПа)	σzg	0,2σzg	ξ	η	α	σzp	(σzp)ср
0	0	0	10,04	18000	45,2	9,0	0	1,59	1,000	200,4	-
1	3,5	3,5	10,04	18000	80,3	16,1	0,80	1,59	0,855	171,3	185,9
2	3,0	6,5	9,21	10000	105,1	21,0	1,49	1,59	0,589	118,0	144,7
3	3,5	10,0	10,22	20000	147,4	29,5	2,30	1,59	0,365	73,1	95,6
4	2,0	12,0	10,22	20000	167,8	33,6	2,76	1,59	0,284	56,9	65,0
5	3,5	15,5	11,07	40000	216,8	43,4	3,56	1,59	0,191	38,3	47,6
6	3,5	19,0	11,07	40000	255,5	51,1	4,37	1,59	0,135	27,1	32,7
7	1,7	20,7	11,07	40000	274,4	54,9	4,76	1,59	0,116	23,2	25,1

Определяем глубину сжимаемой толщи Нс как точку пересечения эпюр природных и дополнительных давлений ,

Глубина сжимаемой толщи Нс = 14.9 м

Расчет производится согласно СНиП 2.02.01 – 83 исходя из условия:

,

где – предельно допустимая осадка

(L – длина наименьшего пролета, примыкающего к опоре);

β – безразмерный коэффициент, равный 0.8;

σ_zpi – среднее значение дополнительного вертикально напряжения в i–ом слое грунта;

h_i – толщина слоя i – ого грунта;

Е_i – модуль деформации i – ого грунта;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща.

Su = 8.62 см > S = 8.55 см

Вывод: все вышеуказанные условия выполнены, следовательно, фундамент мелкого заложения подобран.