33. Расчет осадки фундамента методом эквивалентного слоя грунта

Осадка фундамента при однородном грунте в основании

Во многих случаях осадки фундаментов можно рассчитывать простым методом эквивалентного слоя, разработанным Н. А. Цытовичем.

Основные допущения этого метода при мощном слое одно­родного грунта:

грунт однороден в пределах полупространства;

грунт представляет собой линейно деформируемое тело, т. е, деформации его пропорциональны напряжениям;

деформации грунта в пределах полупространства прини­маются по теории упругости.

По (7.1):

- толщина эквивалентного слоя, - коэффициент эквивалентного слоя

(7.15)

34,35 Фундаменты на естественном основании. Конструкции фундаментов и их виды. Основные принципы проектирования фундаментов в различных геологических условиях.

Фундаменты на естественном основании предназначены для передачи нагрузок от несущих конструкций сооружения на грунты основания. На фундаменты возлагается задача так распределять давления по подошве, чтобы возникающие при этом деформации основания и, самое главное, их неравномерность не превосходили предельных значений, устанавливаемых нормами.

Фундаменты, для которых выполняется соотношение d/b4, называются мелкого заложения(d-глубина заложения, b-ширина). d/b<2 и если не наблюдается выпора грунта – глубокого заложения.

Классификация:

1.По форме: отдельные, ленточные, сплошные и массивные. Отдельные - стаканные и безстаканные. Ленточные – параллельные и перекрестные. Сплошные – плитные и коробчатые.

2. По материалу

3. По условиям изготовления

4. По условиям работы (жесткие и гибкие). Жесткие воспринимают сжимающие усилия, гибкие – при работе которых образуются деформации изгиба, влияющие на распространение давления по подошве. Жесткие – это фундаменты у которых собственные деформации малы по сравнению с деформациями основания. У гибких деформации сопоставлены.

Инженерно-геологические условия площадки строительства

Каждая площадка строительства обладает специфическими особенностями, прежде всего сугубо индивидуальным напластованием грунтов. Это обстоятельство затрудняет оценку их влияния на выбор глубины заложения подошвы фундамен­тов. В связи с этим рассмотрим типовые схемы напластования, в которые можно сгруппировать все инженерно-геологические условия. Для схематизации все грунты делят на две условные категории: слабые и надежные (хорошие).

Слабыми называют грунты, если использование их в качестве основания при устройстве фундаментов в открытых котлованах не может обеспечить надежного существования проектируемого сооружения.

Надежными называют грунты, которые обеспечивают требуемое существование проектируемого сооружения.

Следует обратить внимание на относительность понятий «слабый» и «надежный» грунт. Эти понятия, как отмечено выше, связываются с проектируемым сооружением. Если соору­жение легкое или несущие конструкции его допускают развитие больших и неравномерных осадок, то даже сильно сжимаемые грунты будут относиться к категории надежных. Наоборот, при возведении конструкций, не допускающих неравномерные осадки, а также тяжелых сооружении приходится считать слабыми даже грунты, обладающие средней сжимаемостью и с успехом используемые в основании обычных сооружений.

Р ис. 9.13. Схемы I—III напла­стования грунтов 1 — надежный грунт; 2 — слабый грунт

Рис. 9.14. Варианты устройства фундаментов при наличии более плотных грунтов под «надежным» грунтом

1- «надежный» грунт среднего качества; 2- более плотный грунт

При указанном делении грунтов все многообразие их напла­стований можно представить в виде трех схем (рис. 9.13).

Схема 1. С поверхности на большую глубину залегают на­дежные грунты. Толща их может состоять из нескольких слоев. Строительные качества грунтов всех подстилающих слоев не ниже качества грунтов верхнего слоя толщи. Решением для та­кой схемы напластования грунтов является принятие мини­мальной глубины заложения подошв фундаментов, допускае­мой при учете климатических воздействий и особенностей со­оружения. Иногда за несущий принимают слой более плотного грунта, залегающий на некоторой глубине (рис. 9.14), если это решение экономичнее.

Схема II. С поверхности на некоторую глубину залегают один или несколько пластов слабых грунтов, ниже которых рас­полагается толща надежных грунтов. При таком напластова­нии можно наметить ряд решений.

Простейшим решением является прорезка слабых грунтов и передача нагрузки на слои надежных грунтов (рис. 9.15,а). При высоких качествах надежного грунта сооружение можно опереть на столбы (рис. 9.15,6) или сваи (рис. 9.15,в). Сваи при этом могут иметь различную длину в зависимости от каче­ства надежных грунтов. Легкие сооружения можно возводить на сваях, передающих нагрузку на слабые грунты (рис. 9.15,г). Слабые грунты могут быть уплотнены, заменены или закреп­лены (рис. 9.15, д), как это изложено в п. 12. Иногда целесо­образно использовать слабые грунты в основании, понизив чув­ствительность несущих конструкций к неравномерным осадкам пли уменьшим неравномерности осадок путем устройства сплош­ных фундаментных плит или ленточных фундаментов под колонны.

С хема III. На некоторой глубине слоистой толщи залегает один или несколько пластов слабых грунтов. В этом случае при­емлемы решения, рас­смотренные при напла­стовании грунтов по схеме II, однако

Рис. 9.15. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II

Рис. 9.16. Варианты устройства фун­даментов при напластовании грунтов по схеме III

1— «надежный» грунт; 2 — слабый грунт; 3 — зона закрепления; 4 — эпюра напря­жений

приходится прорезать и верхний слой надежного грунта. При напластовании грунтов по схе­ме III верхний слой надеж­ного грунта можно использовать в качестве распределительной подушки (рис. 9.16, а) или закрепить только слой слабого грун­та (рис. 9.16,6).