Примечание: в основе расчета лежит идея, что внутреннюю устойчивость армированной фундаментной подушки можно рассчитать по модели разрушения, подобной традиционному фундаменту. Этот тезис подтвержден наблюдениями за испытаниями опытных моделей [21, 22]. Повышающее несущую способность влияние уплотнения подушки является дополнительным звеном, которое учитывает действие более прочного по сравнению со строительным грунтом насыпного грунта посредством введения поправочных коэффициентов.

5.5.3.Строительные материалы

5.5.3.1.Насыпной грунт

Насыпной грунт должен соответствовать требованиям, указанным в разд. 4.3.2. Сверх того допускается применять связные грунты с долей частиц <0,063 мм в количестве до 40 %, если подтверждается характерное значение угла внутреннего трения насыпного грунта φ'k ≥ 25º.

5.5.3.2. Арматура

Арматура бывает полосовая либо целыми полотнами и укладывается по всей площади или в форме решетки. Обычно укладывается арматура в полотнах.

Для армирующего материала с относительным удлинением при разрыве ≤ 20 % нужно использовать характерный кратковременный предел прочности FB,k0. При относительном удлинении при разрыве > 20 % для удлинения от 20 % нужно использовать в качестве характерного кратковременного предела прочности наличествующую характерную силу тяги FB,k20 (< FB,k0). Дальнейшие указания приведены в разд. 4.1.2, 4.1.3.

5.5.4. Расчеты

Вэтом разделе приводятся расчеты только для арматуры

вполотнах. При использовании полосовой арматуры, соответствующие расчеты необходимо модифицировать [23].

64

5.5.4.1. Внешняя устойчивость

Внешнюю устойчивость нужно подтверждать в соответствии с [1.1.2] для предельного состояния 1С (GZ 1С), независимо от того армирована или нет фундаментная подушка. В случае армированной подушки исходят из того, что возможные механизмы разрушения не пересекают армированный массив грунта и армирующие слои. Плоскостью основания при этом считается подошва армированной фундаментной подушки.

а) Доказательство несущей способности Расчет на устойчивость против скольжения следует прово-

дить согласно [1.1.2].

Расчет надежности против обрушения грунта следует проводить согласно [1.1.5]. Внецентренное приложение и угол наклона нагрузки, послойную укладку грунта и т.п. необходимо учитывать согласно этому нормативному документу.

Определение запаса прочности грунта при основаниях около или в откосах или разрывах местности нужно выполнять по [1.1.2] для линии скольжения, лежащей вне фундаментной подушки.

б) Подтверждение пригодности к эксплуатации Подтверждение пригодности к эксплуатации нужно про-

водить в соответствии с [1.1.2] для предельного состояния GZ 2. Для этого в расчет принимаются положение равнодействующих сил и определение осадки, т.к. из-за требования к фундаментной подушке как правило можно отказаться от доказательства собственных деформаций.

Осадки необходимо приводить для граничного слоя нижняя кромка подушки / грунт основания в соответствии с [1.1.6].

5.5.4.2. Внутренняя устойчивость

Внутреннюю устойчивость необходимо подтверждать в соответствии с [1.1.2] для предельного состояния GZ 1B независимо от того, армирована или нет фундаментная подушка. В последнем случае исходят из того, что возможные механизмы

65

разрушения пересекают армированный массив грунта и армирующие слои. При этом плоскостью основания считается подошва фундамента на армированной фундаментной подушке

(рис. 5.11).

а) Доказательство несущей способности

Подтверждение устойчивости на скольжение Подтверждение устойчивости на скольжение выполняется

по верхней грани армированной фундаментной подушки в соответствии с [1.1.2].

Рис. 5.11. Геометрия армированной фундаментной подушки

Надежность против разрушения грунта неармированной подушки основания

Надежность против разрушения грунта неармированной фундаментной подушки необходимо рассчитывать в соответствии с [1.1.5], причем коэффициенты несущей способности грунтового основания Nb, Nt и Nc нужно умножить на поправочные коэффициенты kb, kt и kс. Поправочные коэффициенты kb, kt и kс рассчитываются из выражений:

с коэффициентом

Примечание: поправочные коэффициенты k учитывают, что расчетная поверхность скольжения проходит, согласно [1.1.5], не в едином грунтовом основании, а, с одной стороны, через фундаментную подушку с более высокими величинами сопротивления сдвигу, а с другой стороны, через грунтовое основание с меньшими прочностными характеристиками. Значения коэффициентов были найдены сравнительными расчетами для поверхностей скольжения из прямых линий и логарифмических спиралей, у которых, однако, в противоположность [1.1.5], применялись дифференцированные значения прочности грунтового основания и фундаментной подушки для частей поверхностей скольжения в пределах фундаментной подушки и вне этих пределов. Рассчитанные таким методом значения несущей способности позволили получить поправочные коэффициенты относительно коэффициентов несущей способности [1.1.5].

Для насыпных грунтов с углами внутреннего трения ϕ'F ,k ≥ 40° устанавливается C =1,0 .

Поправочные коэффициенты kb,δ, kt, δ и kc, δ определяются по рис. 5.12, 5.13.

Они необходимы для:

tp,δ – теоретическая толщина подушки при угле нагрузки δ ≠ 0 и tp – теоретическая толщина подушки при угле нагрузки δ = 0,

67

k t,δ или kc,δ

φ'k / φ'F,k

Рис. 5.13. Поправочные коэффициенты kt,δ и k c,δ (δ –угол наклона нагрузки в [°])

Причем Fi,d характеризуется или расчетной прочностью FBi,d или расчетнымзначением силы сопротивления выдергиванию FA,d.

Несущая способность армированной фундаментной подушки Q'p,d :

Доказательство в соответствии с [1.1.5]:

Подтверждение запаса прочности территории Следует привести доказательства (подтверждения) для ос-

нований около или на склоне, или около разрыва местности в соответствии с [1.1.8], как для поверхностей скольжения, лежащих снаружи, так и проходящих по фундаментной подушке. В последнем случае возможен учет пересекаемой арматуры фундаментной подушки.

69

б) Доказательства эксплуатационной пригодности Доказательства эксплуатационной пригодности нужно

проводить в соответствии с [1.1.2] для предельного состояния GZ 2. Для этого доказательства в расчет принимаются положения равнодействующей и расчет осадки, так как из-за требований к фундаментной подушке, как правило, можно отказаться от доказательства собственных деформаций.

Расчет осадок в соответствии с [1.1.6] проводится для граничного слоя «подошва фундамента – верхняя грань фундаментной подушки». При этом необходимо учитывать влияние граничного слоя «нижняя грань фундаментной подушки – подстилающие грунты». При расчете осадок для подстилающего грунта может использоваться значение:

Примечание: как правило, от расчета осадок в пределах армированной фундаментной подушки можно отказаться. При дальнейшем расчете фундаментную подушку нужно принимать как твердое тело, причем эффект армирования в обычном расчете не учитывается. Однако фактически установлен эффект армирования на снижение осадок, что подтверждается модельными испытаниями [21].

в) Расчетная прочность армирующего слоя Расчетная прочность армирующего слоя определяется

в соответствии с разд. 5.1.3.

г) Расчетное значение силы сопротивления выдергивания армирующего слоя

Влюбом i-м армирующем слое возможнотрение на контакте

снасыпным грунтом. При армировании по поверхности расчетное

значение силы сопротивления выдергиванию арматурыFAi,d параллельно ширине фундаментаb определяется по выражению:

где l in,i – длина между клином разрушения и гранью контура фундамента в i-м положении.

70