Обчислення деформацій основ, що складені набрякливими грунтами

Д.20 Підйом основи при набряканні ґрунту h_sw обчислюють за формулою

h_sw = , (Д.20)

де ε_sw,i - відносне набрякання ґрунту i-го шару, що обчислюють згідно з Д.21;

h_i - товщина i-го шару ґрунту;

k_sw,i - коефіцієнт, визначають згідно з Д.22;

n - кількість шарів, на які розділена зона набрякання ґрунту.

Д.21 Відносне набрякання ґрунту ε_sw обчислюють за формулами:

- при інфільтрації вологи

ε_sw = (h_sat - h_n)/h_n, (Д.21)

де h_n - висота зразка природної вологості та щільності, обтиснутого без можливості бокового розширення тиском р, що дорівнює сумарному вертикальному напруженню σ_{z, tot} на глибині, яка розглядається (значення σ_{z, tot} обчислюють згідно з Д.23);

h_sat - висота того ж зразка після замочування до повного водонасичення, обтиснутого в таких же умовах;

- при екрануванні поверхні та зміні водно-теплового режиму

ε_sw = k(w_eq - w₀)/(1 + e₀), (Д.22)

де k - коефіцієнт, який визначають шляхом випробувань (за відсутності даних випробувань приймається k=2);

w_eq - кінцева (усталена) вологість ґрунту;

w₀ i e₀ - відповідно початкове значення вологості і коефіцієнта пористості ґрунту.

Д.22 Коефіцієнт k_sw, що входить до формули (Д.20), в залежності від сумарного вертикального напруження σ_z,tot на глибині, що розглядається, приймають: 0,8 при σ_z,tot = 50 кПа; 0,6 при σ_z,tot = 300 кПа; інтерполяцією - при проміжних значеннях σ_z,tot.

Д.23 Сумарне вертикальне напруження σ_z,tot на глибині z від підошви фундаменту (рисунок Д.6) обчислюють за формулою

σ_z,tot = σ_zp + σ_zg + σ_z,ad, (Д.23)

де σ_zp, σ_zg - вертикальні напруження відповідно від навантаження фундаменту і від власної ваги ґрунту;

σ_z,ad - Додатковий вертикальний тиск, викликаний впливом ваги незволоженої частини масиву ґрунту за межами площі замочування, що обчислюють за формулою

σ_z,ad = k_g γ (d + z), (Д.24)

де k_g - коефіцієнт, що приймають за таблицею Д.4.

Д.24 Нижня межа зони набрякання H_sw (рисунок Д.6):

а) при інфільтрації вологи приймають на глибині, де сумарне вертикальне напруження σ_z,tot згідно з Д.23 дорівнює тиску набрякання p_sw;

б) при екрануванні поверхні та зміні водно-теплового режиму визначають дослідним шляхом (за відсутності дослідних даних приймають H_sw = 5 м).

Рисунок Д.6 - Схема до розрахунку підйому основи при набряканні ґрунту

Таблиця Д.4 - Коефіцієнт k_g

(d + z)IBw	Коефіцієнт kg при відношенні довжини до ширини площі, що замочується, Lw/Bw
	1	2	3	4	5
0,5	0	0	0	0	0
1	0,58	0,50	0,43	0,36	0,29
2	0,81	0,70	0,61	0,50	0,40
3	0,94	0,82	0,71	0,59	0,47
4	1,02	0,89	0,77	0,64	0,53
5	1,07	0,94	0,82	0,69	0,77

Д.25 Осідання основи внаслідок висихання ґрунту, що набряк, визначають за формулою

s_sh = ε_sh,i h_i k_sh, (Д.25)

де ε_sh,i - відносна лінійна усадка i-го шару, яку обчислюють згідно з Д.26;

h_i - товщина i-го шару ґрунту;

k_sh - коефіцієнт, який приймається 1,3;

n - кількість шарів, на які розділена зона усадки ґрунту, приймають згідно з Д.27.

Д.26 Відносну лінійну усадку ґрунту при його висиханні обчислюють за формулою

ε_sh = (h_n - h_d)/h_n, (Д.26)

де h_n - висота зразка ґрунту з можливою найбільшою вологістю при його обтисненні сумарним вертикальним напруженням без можливості бокового розширення;

h_d - висота зразка в таких же умовах після зменшення вологості внаслідок висихання.

Д.27 Нижню межу зони усадки H_sh визначають дослідним шляхом, а за відсутності дослідних даних приймають 5 м.

При висиханні ґрунту внаслідок теплового впливу технологічного устаткування нижню межу зони усадки H_sh встановлюють дослідним шляхом або відповідним розрахунком.