Расчет фундаментов в вытрамбованных котлованах по несущей способности и осадкам основания

К.1 Удлиненные фундаменты в вытрамбованных котлованах (12.7.1) рассчитывают по несущей способности грунта основания исходя из условия (5.25), в котором расчетную несущую способность грунта основания, называемую в дальнейшем несущей способностью фундамента , определяют по К.2-К.6, коэффициентпринимают равным 1, а- равным 1,4 при определении несущей способности расчетом и равным 1 - по данным испытаний опытных фундаментов статической нагрузкой (К.12).

К.2 Для удлиненного фундамента в вытрамбованном котловане с уширенным основанием (рисунок 12.3б) расчетную несущую способность на вертикальную нагрузку определяют как наименьшее из значений несущей способности:

- по жесткому материалу, втрамбованному в дно котлована;

- по грунту уплотненной зоны;

- по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону.

При этом для просадочного грунта рассматривается состояние его полного замачивания.

К.3 Несущую способность фундамента , кН, по жесткому материалу, втрамбованному в дно котлована, определяют по формуле

, (Ê.1)

ãäå - коэффициент условий работы фундамента, принимаемый равным 1;

- параметр жесткого материала, принимаемый равным 10000 кПа для жесткого бетона, щебня и гравия и 5000 кПа - для крупного песка;

- площадь нижнего сечения фундамента, м.

К.4 Несущую способность фундамента , кН, по грунту уплотненной зоны определяют по формуле

, (Ê.2)

ãäå - расчетное сопротивление, кПа, уплотненного грунта под втрамбованным в дно котлована жестким материалом, определяемое по таблице К.1;

- площадь поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения, м;

- периметр поперечного сечения фундамента в его средней части, м;

- см. рисунок 12.3, б;

- расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности фундамента, кПа, принимаемое по таблице К.2;

- коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности фундамента, принимаемый равным 0,8;

- коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,5;

- коэффициент, принимаемый равным 0,8;

- уклон боковых стенок фундамента в долях единицы, определяемый как отношение полуразности сторон поперечного сечения в верхней и нижней частях фундамента к высоте фундамента, но не более 0,025;

- модуль деформации верхнего слоя грунта, кПа, залегающего в пределах наклонной части фундамента (для просадочных грунтов значение определяют по результатам испытаний грунта природного сложения в водонасыщенном состоянии при изменении давления на грунт от нуля до начального просадочного давления).

Примечание - При определении показателя текучести в таблицах К.1 и К.2 значение природной влажностипринимают равным:

1,1ïðè;

, но не менее 1,1ïðè;

1,2при увлажнении грунтов в процессе вытрамбовывания.

К.5 Несущую способность фундамента , кН, по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону, определяют по формуле

, (Ê.3)

ãäå - коэффициент условий работы подстилающего неуплотненного грунта, принимаемый по таблице К.3;

- площадь поперечного сечения уплотненной зоны в месте ее наибольшего размера, м;

, ,,- то же, что и в формулах (К.1) и (К.2);

, ,,,- то же, что и в формуле (К.2);

- расчетное сопротивление подстилающего слоя грунта, кПа, определяемое для непросадочных грунтов по подразделу 5.5, а для просадочных грунтов - по формуле

, (Ê.4)

ãäå - начальное просадочное давление, кПа;

è - напряжения от собственного веса грунта соответственно на кровле подстилающего слоя и на отметке заложения фундамента, кПа;

- коэффициент, принимаемый по таблице 5.6.

К.6 Для удлиненных фундаментов без уширения несущую способность определяют:

- по грунту уплотненной зоны - по формуле (К.2), в которую вместо следует подставлять площадь сечения котлована понизу;

- по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону, - по формуле (К.3), в которой - площадь проекции уплотненной зоны, определяемая с учетом 12.7.7.

К.7 Несущую способность грунтов основания фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием на горизонтальные нагрузки и моменты , кН, определяют по формуле

, (Ê.5)

ãäå - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,8;

- горизонтальная составляющая реактивного отпора грунта, кПа, определяемая по формуле (К.6);

- òî æå, ÷òî è â 12.7.1;

- то же, что и в формуле (К.2).

К.8 Горизонтальную составляющую реактивного отпора грунта , кПа, по уплотненным боковым стенкам вытрамбованных котлованов для монолитных фундаментов, бетонируемых враспор, принимают равной

, (Ê.6)

ãäå è- коэффициенты, соответственно равные:=60 êÏà;=0,4;

- среднее вертикальное напряжение в сечении фундамента на глубине 0,5, êÏà.

Таблица К.1

Глубина от поверхности до низа уширенного основания, м	Расчетные сопротивления уплотненных грунтов при втрамбовывании в дно котлована жесткого материала , êÏà, при показателе текучести , равном
	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
2	6500	2900	2000	1400	900	700	500
3	7500	4000	3000	2000	1200	1100	600
4	8300	5100	3800	2500	1600	1250	700
5	8800	6200	4000	2800	2000	1300	800
6	9250	6550	4150	3050	2100	1350	825

Таблица К.2

Средняя глубина расположения слоя грунта, м	Расчетные сопротивления грунтов по боковой поверхности фундамента , êÏà, при показателе текучести , равном
	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0
1	35	23	15	12	8	4	2
2	42	30	21	17	12	5	4
3	48	34	25	20	14	7	5
4	52	38	27	22	16	8	5
5	56	40	29	24	17	8	6
6	58	42	31	25	18	8	6

Таблица К.3

Глубина трамбования , ì	2	2,5	3	3,5
Коэффициент условий работы	1	1,2	1,4	1,6

К.9 При расчете оснований фундаментов в вытрамбованных котлованах по деформациям за расчетное сопротивление грунта основания принимают минимальное из значений:

, определяемого с использованием прочностных характеристик èуплотненных грунтов в водонасыщенном состоянии;

, определяемого исходя из давления на подстилающий уплотненную зону грунт природного сложения.

При этом максимальная величина расчетного сопротивления грунта основания фундамента в вытрамбованном котловане не должна превышать предельного значения, устанавливаемого в зависимости от ширины фундаментана глубине 0,5, и равного: 0,5 МПа при0,8 ì; 0,6 ÌÏà ïðè1,4 м; для промежуточных значенийпредельное значениеопределяют интерполяцией.

К.10 Осадки столбчатых и ленточных фундаментов в вытрамбованных котлованах без уширения определяют по схеме двухслойного основания, состоящего из уплотненного слоя грунта толщиной и подстилающего грунта с использованием соответствующих значений модуля деформации. При этом для просадочных грунтов используют модуль деформации грунта в водонасыщенном состоянии, который для подстилающего слоя принимают в интервале изменения давления от нуля до начального просадочного давления.

Расчет осадок ленточных фундаментов производят с учетом взаимного влияния двух соседних фундаментов (по одному с каждой стороны).

К.11 Осадки фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием определяют по К.10 без учета сжатия жесткого материала, втрамбованного в дно котлована. Размеры фундамента принимают равными размерам поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения. Глубину заложения фундамента принимают на отметке низа уширенной части.

К.12 Несущая способность фундаментов в вытрамбованных котлованах может быть определена по результатам полевых испытаний вертикальными статическими нагрузками.

За несущую способность фундамента принимают нагрузку, при которой осадка испытываемого фундамента, мм, достигает значения, определяемого по формуле

, (Ê.7)

ãäå - предельная средняя осадка фундамента проектируемого сооружения, мм, назначаемая в соответствии с требованиями 5.5.46-5.5.50;

- коэффициент перехода от предельной средней осадки фундамента проектируемого сооружения к осадке опытного фундамента.

Значение принимают равным:

- для фундаментов без уширенных оснований при их ширине в среднем сечении 1,2 ì=0,2, à ïðè1,2 ì=0,3;

- для фундаментов с уширенным основанием =0,3;

- для фрагментов ленточных фундаментов, состоящих не менее чем из трех фундаментов, =0,3;

- для отдельных фундаментов, входящих в состав ленточных фундаментов, =0,2.

Приложение Л

(справочное)