2.5. Расчет основания по деформациям (осадки фундамента)

Деформации грунтовых оснований происходят вследствие их сжатия от вертикальных дополнительных нормальных напряжений от сооружения, передаваемых через подошву фундамента.

Дополнительные напряжения - это разница напряжений от веса сооружения и собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента. Они уменьшаются по мере удаления вниз от подошвы фундамента.

(см.с.17[5]), где ,- вертикальныеcжимающие напряжения от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента.

P=203,3 кПа

=33,15 кПа

P₀=203,3 – 33,15=170,15 кПа

см. с.28,29[5]-коэффициент рассеивания напряжений

a= 3 м, b= 2,4 м - размеры подошвы фундамента

Вследствие наличия в сжимаемой толще разных грунтов со своими модулями деформаций Е см. табл.1 и переменных уменьшающихся по величине дополнительных напряжений следует вычислить деформации каждого слоя

(S_i) по формуле

(

Полная деформация определяется как сумма S_i , т.е. и должно быть выполнено условие СНиП.

SpSu, где Su10 см - величина предельной осадки фундамента.

- средние дополнительные напряжения в рассматриваемом h_i слое.

h_i0.4b - толщина расчетного i-го слоя грунта.

Верх слоя удален от подошвы фундамента на расстоянии z_i.

Низ - z_i+1= z_i+ h_i

Деформациями слоев грунта, в которых дополнительные напряжения составляют , пренебрегают.

Удобно производить вычисления в табличной форме см. с.18[5] и одновременно следует построить эпюры напряжений: и на миллиметровке (рис.3), приняв вертикальный масштаб М1:100, горизонтальный в 1см – 25кПа. Сначала вычисляем нормальные вертикальные напряжения от собственного веса грунта,

предварительно разбив на миллиметровке сжимаемую толщу основания Н_с≈3b на слои h_i0.4b

Желательно, чтобы в каждом слое грунта укладывалось целое число h_i – слоёв.

Удельный вес грунта следует принимать с учётом взвешивающего действия воды (по табл. 1)

Расчеты величин ведем в таблице 2, результаты наносим на схему рис.3.

и т.д.

Расчет осадки фундамента Табл.2

Номер расчетного слоя	Глубина от подошвы ф-та до расчетного слоя z, м	Толщина слоя hi, м	Удельный вес грунта γi,кН/м3	Удельный вес грунта, с учетом гидр-го взвешивания γsb,кН/м3(кгс/см3)	Напряжение от собственного веса грунта σzq, кПа(кгс/см2)	0,2σzq	ξ=2z/b	Коэффициент α	Дополнительное напряжение σzр, кПа(кгс/см2)	Среднее дополнительное напряжение σzрi, кПа	Модуль деформации Еi, кПа	Осадка слоя Si, м
0	0	1,7	19,5	9,56	33,15	6,63	0,0	1	170,15	170,15	13000	0,0178
1	1	1	19,5	9,56	42,71	8,542	0,7	0,8	136,2902	153,22008	13000	0,0094
2	2	1	19,5	9,56	52,27	10,454	1,3	0,63	106,8542	121,57218	13000	0,0075
3	3	1	19,5	9,56	61,83	12,366	2,0	0,39	65,50775	86,180975	13000	0,0053
4	4	1	19,5	9,56	71,39	14,278	2,7	0,25	43,2181	54,362925	13000	0,0033
5	5	1	19,5	9,56	80,95	16,19	3,3	0,18	31,13745	37,177775	13000	0,0023
6	6	1	20	10	90,95	18,19	4,0	0,13	22,28965	26,71355	16000	0,0013
7	7	1	20	10	100,95	20,19	4,7	0,1	17,015	19,652325	16000	0,0010
											ΣSi=	0,0480

Вывод: Полная осадка фундамента равна 4,8 см, что меньше предельной величины Su = 10см

Эпюры σ_gz; 0,2σ_gz и σ_gz (кПа)

Z (м) Рис. 3

Вычислим 203,3 — 33,15 = 170,15 кПа

Далее - на гранях слоевh_i в пределах H_c ≈ 3b в таблице 2.

Результаты наносим на схему рис.3. На схеме установили отметку z_k, где

Если она попадает между слоями z_i и z_(i+1), то принимаем H_c=z_(i+1).

Затем вычисляем в каждом слое. Вычисления произведены в табл.2.

Далее вычисляем деформации h_i слоев, суммируя их, определяем полную деформацию грунтового основания S_р в таблице 2.