9. Расчет осадок фундаментов методом послойного суммирования

При расчете осадки фундамента методом послойного сумми­рования сначала находят дополнительное среднее давление р0, распределенное по подошве фундамента:

где рп — среднее давление по подошве фундамента от нагрузок, учитывае­мых при расчете по деформациям; ozg 0 — природное напряжение на уровне подошвы фундамента; Y — удельный вес грунта в пределах глубин заложе­ния фундамента от природного рельефа d.

Зная ро, по формуле (6.4) определяют напряжения агр на разных глубинах под центром площади загружсния н строят эпюру OZP (рис. 7.2, а). Величина 0гр с глубиной убывает, по­этому при расчете целесообразно ограничиваться толщей, ниже которой деформации грунтов пренебрежительно малы. Нормы рекомендуют для обычных грунтов принимать сжимаемую тол­щу Нс до глубины, на которой напряжение о'гр не превышает 20 % природного напряжения, т. е.

Найдя значения a2g в пределах сжимаемой толщи, последнюю разбивают на слои применительно к.напластованию грун­тов. При большой толщине отдельных пластов их делят на слои толщиной hi не более 0,46 (где b — ширина подошвы фунда­мента). Зная среднее давлениев каждом слое сжимаемой толщи, находят осадки фундаментаs в виде суммы осадок по­верхностей отдельных слоев

где _β коэффициент, зависящий от коэффициента бокового расширения грунта.

В основу метода послойного суммирования положены следующие допущения:

-грунт представляет собой сплошное, изотроп­ное, линейно-деформированное тело;

-осадка обусловлена действием только напряжения 0zp, остальные пять компонентов напряжений не учиты­ваются;

-боковое расширение грунта в основании невозможно;

-напряжениеопределяется под центром подошвы фундамента;

-при определении напряжения различием в сжимаемости грунтов отдельных слоев пренебрегают;

-фундаменты не обладают жесткостью;

-деформации рассматриваются только в пределах сжимаемой толщи мощностью.

10. Расчет осадок фундаментов методом линейно-деформируемого слоя конечной толщины

К. Е. Егоров решил задачу о деформации упругого слоя грунта, лежащего на несжимаемом основании, под действием всех местных нагрузок. При этом были приняты следующие допущения:

-грунт рассматриваемого слоя представляет собой линейно деформируемое тело;

-деформации в слое грунта развиваются под действием всех компонентов напряжений;

-осадка фундамента равна средней осадке поверхности слоя грунта, развивающейся под действием местной равномерно рас­пределенной нагрузки;

-фундамент не обладает жесткостью;

-распределение напряжений в слое грунта соответствует за­даче однородного полупространства, а жесткость подстилаю­щего слоя учитывается поправочным коэффициентом k_с.

С учетом допущений получена формула осадки фундамента

Где k - коэффициент, зависящий от формы подошвы фундамента и отно­шения толщины слоя однородного грунта Н к ширине подошвы b, опреде­ляемый по СНиП 2.02.01—83; v —коэффициент бокового расширения грунта: p — сроднее данлепне по подошве фундамента, принимаемое без вычета природного данлеипн на глубине его заложения; k_c —коэффициент, учиты­вающий концентрацию напряжений при наличии жесткого подстилающего слоя; E₀ — модуль деформации грунта.

Значение коэффициента k_c зависит от отношения (где H —мощность сжимаемой толщи):

Для слоистого залегания грунтов (рис. 7.2,6) в СНиП 2.02.01—83 формула (7.8) приведена к виду:

Где k_m —эмпирический коэффициент, принимаемый по СНиП 2.02.01—83, табл. 3, прилож. 2; k_i и k_i-1 — коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01—83, табл. 4, прилож. 2; E_0i —модуль деформации i-го слоя грунта.

Мощность сжимаемой толщи Н, в пределах которой следует учитывать деформации грунта основания, устанавливается по эмпирической формуле

Где b — ширина подошвы фундамента, м; k_p — коэффициент (принимается k_p=0.8 при среднем давлении под подошвой фундамента ^{p=100 кПа} при р=500 кПа, при промежуточных значениях — по интерполяции).

Метод линейно деформируемого слоя для определения осад­ки обычно используется при ширине подошвы фундаментов бо­лее 10 м.