2. Расчет основания по деформациям

2.1. В настоящем разделе изложен расчет основания по деформациям с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого слоя (см. п.1.34).

При расчете деформаций основания с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемого полупространства (см. разд.1) следует руководствоваться указаниями главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений.

2.2. Расчет основания по деформациям производят для определения минимальных размеров плитного фундамента, при которых выполняются конструктивные ограничения и требования главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений, предъявляемые к давлению под подошвой фундамента и на кровлю грунта, находящегося в пределах сжимаемой толщи основания и имеющего сжимаемость, меньшую сжимаемости вышележащих слоев, а также к осадкам и кренам фундамента.

2.3. Подбор минимальных размеров фундамента производят шаговым методом, путем изменения длины консольных участков плитного фундамента и проверок (на каждом шаге) выполнения требований, предъявляемых главой СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений к величинам, перечисленным в п.2.2. Шаг увеличения длины консольных участков фундамента следует принимать равным 300 мм. Учитывая трудоемкость вычислений, рекомендуется выполнять эти расчеты на ЭВМ с помощью программного комплекса "GEST-82", основные характеристики которого приведены в прил.1.

2.4. При учете различной сжимаемости слоев грунта, находящихся в пределах сжимаемой толщи основания, толщину каждого слоя грунта допускается принимать:

осредненной в пределах плана плиты при определении глубины сжимаемой толщи основания (при расчетной схеме основания в виде линейно-деформируемого полупространства) и толщины сжимаемого слоя основания (при расчетной схеме основания в виде линейно-деформируемого слоя), при выборе расчетной схемы основания, вычислении средней осадки основания и крена фундамента от внецентренного действия нагрузки;

по вертикали, проходящей через рассматриваемую точку фундамента, при вычислении осадок центра, угловых точек, середин сторон и других точек фундамента.

Выбор расчетной схемы и параметров основания

2.5. Для выбора расчетной схемы основания следует предварительно определить глубину сжимаемой толщи основания по указаниям прил.3 главы СНиП на проектирование оснований зданий и сооружений и толщину сжимаемого слоя основания в соответствии с рекомендациями настоящего Руководства.

2.6. Расчетную толщину линейно-деформируемого слоя основания, сложенного глинистыми или песчаными грунтами, определяют по формуле

, (1)

где - ширина фундамента, м; и - величины, принимаемые соответственно равными для оснований, сложенных глинистыми грунтами, - 9 м и 0,15, песчаными - 6 м и 0,1; - коэффициент, учитывающий фактическое давление на основание, принимаемый равным 0,8 при давлении 0,1 МПа и 1,4 при давлении 0,6 МПа (при промежуточных давлениях значение определяют линейной интерполяцией).

Для элеваторных сооружений и силосных складов значение коэффициента следует принимать равным 0,75 для оснований, сложенных глинистыми грунтами, и 0,5 - песчаными.

Для фундаментов дымовых труб диаметром более 80 м коэффициент следует принимать равным 0,3 для оснований, сложенных глинистыми грунтами, и 0,2 - песчаными.

2.7. Значение для основания, сложенного глинистыми и песчаными грунтами, определяют как средневзвешенное. Для этого сначала вычисляют значение в предположении, что основание сложено только песчаными или только глинистыми грунтами.

При наличии в основании до глубины (от подошвы фундамента) слоев глинистого грунта различают следующие случаи (рис.1):

в пределах от до залегают только песчаные грунты

, (2)

где - суммарная толщина глинистых слоев до глубины ;

2) в пределах от до залегают только глинистые грунты

; (3)

3) в пределах до залегают и песчаные и глинистые грунты

, (4)

где - суммарная толщина глинистых слоев в пределах глубины от до .

Рис.1. Взаимное расположение слоев глинистого и песчаного

грунта в пределах сжимаемой толщи основания

а - в пределах от до залегают только песчаные грунты;

б - то же, только глинистые грунты; в - то же, глинистые и песчаные грунты

Допускается в этом случае принимать

. (5)

2.8. Толщину линейно-деформируемого слоя, эквивалентного по средней осадке линейно-деформируемому полупространству с глубиной сжимаемой толщи , следует определять по зависимости

, (6)

где - величина, определяемая по табл.1 в зависимости от отношения длины к ширине прямоугольного плитного фундамента и отношения глубины сжимаемой толщи линейно-деформируемого полупространства к полуширине фундамента .

Таблица 1

	#G0Коэффициент при отношении сторон прямоугольной загруженной площади
	1	1,5	2	3	4
1	2	3	4	5	6	7
0	0	0	0	0	0	0
0,2	0,13	0,13	0,13	0,13	0,13	0,13
0,4	0,27	0,27	0,27	0,27	0,27	0,27
0,6	0,41	0,41	0,41	0,41	0,41	0,41
0,8	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56	0,56
1	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71
1,2	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86	0,86
1,4	1,01	1,02	1,02	1,02	1,02	1,03
1,6	1,16	1,19	1,19	1,19	1,19	1,21
1,8	1,31	1,35	1,36	1,36	1,36	1,37
2	1,44	1,51	1,53	1,53	1,53	1,56
2,2	1,59	1,67	1,70	1,70	1,70	1,75
2,4	1,76	1,83	1,88	1,88	1,88	1,93
2,6	1,92	2,00	2,05	2,08	2,08	2,11
2,8	2,07	2,17	2,23	2,27	2,27	2,30
3	2,23	2,32	2,41	2,45	2,45	2,48
3,2	2,37	2,48	2,58	2,64	2,64	2,67
3,4	2,54	2,66	2,75	2,84	2,85	2,88
3,6	2,71	2,85	2,96	3,05	3,09	3,11
3,8	2,90	3,06	3,18	3,27	3,31	3,33
4	3,12	3,29	3,40	3,49	3,54	3,56
4,2	3,35	3,54	3,65	3,72	3,78	3,80
4,4	3,60	3,79	3,89	3,96	4,01	4,04
4,6	3,86	4,04	4,15	4,23	4,29	4,29
4,8	4,14	4,30	4,43	4,51	4,56	4,56
5	4,43	4,60	4,73	4,82	4,87	4,87
5,2	4,75	4,96	5,14	5,23	5,29	5,29
5,4	5,14	5,49	5,74	5,90	5,86	5,86

2.9. Расчет деформаций основания следует выполнять, применяя расчетную схему основания в виде линейно-деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи, если:

а) модули деформации грунтов 10 МПа всех слоев, расположенных в пределах сжимаемой толщи , или модули деформации грунтов 10 МПа всех слоев, кроме одного с модулем деформации 100 МПа, подстилаемого слоем грунта с модулем деформации , и не выполняется условие

, (7)

где - толщина слоя грунта с модулем деформации ;

б) суммарная толщина слоев грунта с модулем деформации 10 МПа, залегающих ниже подошвы фундамента до глубины , больше 0,2 ;

в) суммарная толщина слоев грунта с модулем деформации 10 МПа, залегающих ниже подошвы фундамента до глубины , не превышает 0,2 , а с глубины до - больше 0,2 и расстояние от подошвы фундамента до последнего слоя грунта с модулем деформации 10 МПа связано с величиной , определяемой по п.2.8, неравенством .

2.10. Расчет деформаций основания следует выполнять, применяя расчетную схему в виде линейно-деформируемого слоя толщиной , определяемой по пп.2.6 и 2.7, если:

а) в пределах глубины от подошвы фундамента обнаружен слой грунта с модулем деформации 100 МПа, подстилаемый слоем грунта с модулем деформации , и соблюдается условие (7);

б) модули деформации всех заданных слоев грунта 10 МПа;

в) суммарная толщина слоев грунта с модулем деформации 10 МПа, залегающих ниже подошвы фундамента как до глубины , так и от глубины до , не превышает 0,2 ;

г) суммарная толщина слоев грунта с модулем деформации 10 МПа, залегающих ниже подошвы фундамента до глубины , не превышает 0,2 , а с глубин до больше 0,2 и расстояние от подошвы плиты до подошвы последнего слоя грунта с модулем деформации 10 МПа связано с величиной , определяемой по п.2.8, неравенством .

2.11. Расчетная толщина линейно-деформируемого слоя принимается равной расстоянию от подошвы фундамента до кровли грунта с модулем деформации 100 МПа, находящегося в пределах глубины и подстилаемого грунтом с модулем деформации , если соблюдается условие (7).

2.12. Расчетная толщина линейно-деформируемого слоя , найденная по п.2.11, должна быть уменьшена и принята по указаниям пп.2.6 и 2.7, если слой грунта с модулем деформации 100 МПа находится ниже глубины , рекомендуемой пп.2.6 и 2.7, и для основания независимо от условия п.2.10а принята расчетная схема в виде линейно-деформируемого слоя.

2.13. Расчетная толщина линейно-деформируемого слоя основания, вычисленная по пп.2.6 и 2.7, должна быть увеличена на толщину слоя грунта с модулем деформации 10 МПа, расположенного на глубине (подстилающего сжимаемый слой), если толщина этого слоя не превышает 0,2 .

2.14. Расчетная толщина линейно-деформируемого слоя основания, вычисленная по пп.2.6 и 2.7, должна быть принята равной расстоянию от подошвы плиты до последнего (в пределах глубины ) слоя грунта с модулем деформации 10 МПа, если выполняется условие п.2.10г.

2.15. Дополнительную осадку силосных корпусов за счет многократно повторной нагрузки от веса загружаемого продукта определяют для сжимаемой толщи, ограниченной глубиной , до которой распространяется влияние повторных нагрузок (рис.2).

Рис.2. Схема для расчета дополнительных

осадок основания от повторных нагрузок

Глубину сжимаемой толщи основания при расчете по схеме линейно-деформируемого полупространства определяют, исходя из соотношения величины давления от повторно прикладываемой нагрузки и полного давления, равного сумме давлений от сооружения и природного на той же глубине. Для песчаных и глинистых грунтов это соотношение следует принимать равным:

. (8)

При определении осадки с использованием схемы линейно-деформируемого слоя за расчетную глубину сжимаемой толщи при повторных нагрузках может быть принята величина , определяемая по п.2.6, если она меньше .

2.16. Осредненный в пределах сжимаемого слоя коэффициент бокового расширения грунта определяют по формуле

, (9)

где - коэффициент бокового расширения -го слоя грунта; - толщина -го слоя грунта; - число слоев грунта, различающихся по сжимаемости в пределах сжимаемого слоя .

При этом коэффициент бокового расширения следует принимать для крупнообломочного грунта 0,27; песков и супесей - 0,3; суглинков - 0,35; глин - 0,42.

Осредненный по площади фундамента и приведенный в пределах сжимаемой толщи модуль деформации основания определяют по указаниям пп.2.24 и 2.25 настоящего Руководства.