Лабораторная работа № 7.1. Расчет осадки в оттаивающих грунтах

Цель работы: Научиться рассчитывать осадку в оттаивающих грунтах.

Задание: Определить осадку прямоугольного ленточного фундамента возводимого на мерзлых грунтах с их последующим оттаиванием во время эксплуатации.

Исходные данные: Глубина заложения фундамента – 2,5 м, среднее давление на грунт под подошвой фундамента p=0,35 МПа, максимальная глубина оттаивания грунта H_c, размеры здания L и B, коэффициент оттаивания, A_th,i, и коэффициент сжимаемости и , МПа, i-го слоя оттаивающего грунта приведены в таблице 7.4.

Таблица 7.4.

Вариант	L,м	B,м	Hs, м	Название грунта	Глубина подошвы слоя, м	w, д.е.	е, д.е.	d,th,i, кг/м3,	Ath,, д.ед.	i, КПа-1
0	25,0	2,0	7,5	Суглинок	2,5	0,30	0,83	1850	0,0075	0,012
				Глина	4,1	0,32	1,07	1690	0,0015	0,029
				Суглинок	9,7	0,28	0,85	1760	0,0083	0,015
1	24,9	2,5	8,5	Глина	3,1	0,34	1,07	1600	0,0085	0,039
				Глина	4,1	0,36	1,14	1690	0,0095	0,029
				Суглинок	11,0	0,28	0,85	1760	0,0083	0,015
2	24,0	2,0	8,0	Глина	3,1	0,36	1,15	1650	0,0150	0,039
				Суглинок	4,3	0,28	0,85	1770	0,0075	0,033
				Суглинок	9,7	0,28	0,85	1760	0,0103	0,019
3	28,0	2,5	8,6	Глина	3,5	0,36	1,15	1650	0,0102	0,020
				Глина	4,9	0,36	1,15	1650	0,0045	0,018
				Суглинок	10,7	0,28	0,85	1760	0,0083	0,010
4	27,5	2,0	7,4	Супесь	2,5	0,12	0,67	1760	0,0069	0,032
				Суглинок	3,9	0,28	0,85	1690	0,0085	0,025
				Супесь	10,5	0,08	0,61	1760	0,0050	0,025
5	24,9	2,5	7,8	Суглинок	2,9	0,28	0,85	1760	0,0055	0,019
				Глина	3,8	0,34	1,07	1600	0,0085	0,039
				Глина	9,1	0,36	1,15	1,65	0,0045	0,040
6	26,8	2,0	9,2	Супесь	3,5	0,09	0,65	1,78	0,0059	0,035
				Супесь	4,5	0,08	0,61	1,76	0,0050	0,025
				Суглинок	11,1	0,29	0,86	1,78	0,092	0,020
7	27,2	2,5	8,7	Суглинок	2,7	0,28	0,85	1,76	0,075	0,025
				Глина	4,1	0,32	1,05	1,70	0,035	0,030
				Глина	9,1	0,36	1,15	1,65	0,045	0,040
8	28,1	2,0	8,2	Суглинок	3,2	0,28	0,85	1,76	0,083	0,021
				Глина	5,2	0,36	1,10	1,75	0,045	0,040
				Суглинок	9,7	0,28	0,85	1,76	0,055	0,015
9	25,6	2,5	7,9	Глина	3,1	0,36	1,15	1,65	0,085	0,035
				Суглинок	4,7	0,28	0,85	1,78	0,073	0,025
				Суглинок	8,8	0,28	0,85	1,76	0,083	0,025

Ход работы:

1. Разбиваеется сжимаемую толщу на слои исходя из условий:

• толщина слоя в верхней части разреза под фундаментом не должна быть более 0,4B;

• в пределах слоя свойства грунтов должны быть постоянны.

2. Заполняется таблица, в колонках таблицы записывают:

   1. номер слоя сжимаемой зоны – i;

   2. мощность i-го слоя– h_i;

   3. название грунта;

   4. плотность грунта – _d,th,i;

   5. значение коэффициента сжимаемости – _i;

   6. значение коэффициента оттаивания – A_th,i,;

   7. расстояние от подошвы фундамента до подошвы i-го слоя – z_i;

   8. расстояние от подошвы фундамента до кровли i-го слоя – z_i-1;

   9. вычисленные значения напряжения в середине каждого слоя – _zg,i,

   10. часть осадки основания, обусловленную действием собственного веса оттаивающего грунта s_th,i;

   11. безразмерный коэффициент – k_,i;

   12. безразмерный коэффициент – k_i;

   13. безразмерный коэффициент – k_i–1;

   14. часть осадки за счет дополнительного давления на грунт от действия веса сооружения – s_p;

   15. полную осадку для каждого слоя грунта – s_i.

3. После заполнения первых восьми колонок определяется напряжение _zg,i в середине каждого слоя по формуле 7.4:

4. Затем рассчитывается первая часть осадки s_th,i

5. Результаты заносятся в 9 и 10 колонки табл. 7.3.

6. По формуле 7.6 рассчитывается дополнительное вертикальное давление на основание под подошвой фундамента p_0.

7. Далее по табл. 7.1 определяем коэффициенты k_h и k_,i и заносим их в 11 колонку табл. 7.3.

8. Коэффициенты k_i и k_i–1 определяются по табл. 7.2. и результаты записываются в табл. 7.3 в 12 и 13 колонки.

9. Часть осадки за счет дополнительного давления на грунт от действия веса сооружения – s_p определяется по формуле 7.5 для каждого слоя и заносится в 14 колонку табл. 7.3,

10. Для каждого слоя суммируются осадки по формуле 7.2 и вносятся в 15 колонку табл. 7.3.

11. Общая осадка s получается суммированием осадок s_i в 15 колонке.