5.3. Вычисление вероятной осадки фундамента

Осадка фундамента мелкого заложения производится по методу послойного (элементарного) суммирования и осуществляется в соответствии с прил. 2 [20].

Последовательность операций при этом выглядит следующим образом:

1. Вычерчивается геологический разрез, на котором находится в том же масштабе разрез фундамента по ширине b_f.

2. Толща грунта под подошвой фундамента разбивается на элементарные слои толщиной h = (0,2  0,4)b_f на глубину, ориентировочно равную (3  4)b_f.

3. Слева от оси OZ фундамента строится эпюра природного давления:

, кПа; (22)

_zg+1 = _zg + h_+1_+1, (23)

где h_+1 и _+1 толщина и удельный вес соответствующего слоя ИГЭ. Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды:

, кН/м³, (24)

где _s – удельный вес частиц грунта, кН/м³, принимается по заданию; _w – удельный вес воды кН/м³, _w = 10 кН/м³; e – коэффициент пористости, принимается по заданию.

При определении _zg в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины п. 5 [20].

4. Справа от оси фундамента строится эпюра дополнительного давления _zp; напряжение в каждом элементарном слое реально _zp = _ Р_0, где Р₀ = Р – _zg0, здесь Р₀ – дополнительное давление; Р – среднее давление по подошве фундамента, при внецентренной нагрузке ; _zg0 – природное напряжение на уровне подошвы фундамента; _ – коэффициент рассеивания напряжения для соответствующего элементарного слоя, определяемый по табл. 1, прил. 2 [20], зависит от соотношений:  = l_f/b_f и  = 2z_i/b_f, где l_f и b_f – размеры фундамента в плане; z_i – глубина -го элементарного слоя от подошвы фундамента.

5. Вычисляется дополнительное давление от соседних фундаментов по методу угловых точек. Имеет место при , м, где – нагрузка на соседний фундамент, кН; _zg – природное напряжение в плоскости нижней границы сжимаемой толщи.

6. Определяется глубина активной зоны (нижняя граница сжимаемой толщи) исходя из условий: _zp = 0,2_zg при Е  5 МПа, _zp = 0,1_zg при Е < 5 МПа.

Положение нижней границы сжимаемой толщи лучше всего определить графико-аналитическим способом. Для этого с правой стороны от оси фундамента строится вспомогательная эпюра, которая представляет собой эпюру природного давления, уменьшенную в пять раз. Точка пересечения эпюры дополнительного давления и вспомогательной эпюры будет лежать на нижней границе сжимаемой толщи.

4. Вычисляется модуль общей деформации E₀ по таблицам СНиП [20]. Если он не приведен в задании, то определяется по формулам (25) или (26):

1. по результатам компрессионных испытаний:

, МПа; (25)

1. по результатам полевым испытаний штампом

Е₀ = wd(1 – ²) , МПа. (26)

8. В пределах каждого элементарного слоя определяется осадка от среднего значения напряжения (давления) в каждом слое по формуле:

, м; S_+1 и т.д., (27)

где , кПа;  – коэффициент,  = 0,8 – для всех грунтов.

8. Производится суммирование осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи

, м. (28)

8. Проверяют (сверяют) абсолютную и относительную осадку по прил. 4 [20]. Если S > S_u, нужно либо увеличить размеры подошвы фундамента, либо увеличить глубину заложения.