5.2. Основные положения расчета осадки фундамента методом послойного суммирования

Расчет осадки фундаментов выполняется по «СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений» :

S ≤ S_u

где S_u – предельное значение деформации

S_u = 1,5 √L, см

L – расчетный пролет в метрах, не менее 25 м;

S – совместная деформация основания и сооружения.

Прогнозируемая величина осадки S определяется приближенными практическими методами. «СНиП 2.02.01-83.Основания зданий и сооружений» рекомендует применять расчет методом послойного суммирования.

При расчете приняты следующие допущения:

- распределение напряжений в толще основания принимается по теорией однородного изотропного линейно деформуемого полупространства при условии, что зоны пластической деформации грунта под подошвою фундамента могут иметь только ограниченное развитие;

- деформации отдельных слоев неоднородного основания определяются по нормативным давлениям и модулям деформаций, установленным для каждого слоя грунта.

Величина осадки фундамента, равная сжатию всех слоев грунта в пределах активной зоны, определяется по формуле

, (11)

где β= 0,8 – коэффициент, учитывающий стесненность бокового расширения грунта;

h_i – толщина і-го элементарного слоя грунта ниже подошвы фундамента в пределах активной зоны;

Е_i – модуль деформации і-го элементарного слоя грунта в пределах активной зоны;

- середнее значение дополнительного (осадочного) напряжения в пределах і-го слоя грунта от действия нормативных нагрузок.

Знак ∑ (суммы) распространяется на все слои грунта в пределах активной зоны ниже подошвы фундамента.

Глубина активной зоны принимается от уровня подошвы фундамента до того уровня, на котором осадочное давление становится равным 0,2 от природного или бытового.

Чтобы воспользоваться формулу (11) выполняют ряд предварительных расчетов и построений (см. рис. 4) :

1. На оси фундамента строится эпюра природных (бытовых) давлений q_h На рассматриваемой глубине оно равно весу вышележащего столба грунта.

2. Толща грунта ниже подошвы фундамента разбивается на n слоев, каждый из которых должен быть однородным по сжимаемости и иметь мощность (∆) не больше 0,4b ( b – меньшая сторона подошвы фундамента), то есть

h_i ≤ 0,4 b.

3. Определяется среднее давление по подошве фундамента от нормативных нагрузок

P=N_n/A

4. Определяется дополнительное (осадочное) давление в уровне подошвы фундамента

где q_h – природное давление в уровне подошвы фундамента.

5. Определяются величины,для каждого элементарного слоя

- дополнительное давление на глубине верхней границы элементарного слоя;

- дополнительное давление на глубине нижней границы элементарного слоя.

Знак суммы в формуле распространяется на все слои грунта в пределах активной зоны Z_акт.

Глубина активной зоны z_акт принимается от уровня подошвы фундамента до уровня, на котором дополнительное давление становится равным 0,2 от природного.

1 – эпюра природных (бытовых) давлений; q_h;

2 – эпюра дополнительных давлений;

3 – эпюра 0,2 от природного давления; 0.2q_h.

Рис.4 – Схема к расчету оседания фундамента методом послойного

суммирования.