5.1.4 Расчет осадки фундамента
Исходные данные: γпес=18,6 кН/м3, γsb пес=9,8 кН/м3, h/пес=2,9 м, Епес=11 МПа, d=1,1 м, b=2 м, l=1,18 м, p=106,36 кПа.
Грунты ниже подошвы разбиваем на элементарные однородные слои толщиной hi≤0,4b: 0,4b=0,4∙2 =0,8 м, принимаем hi≤0,8 м.
Определяем ориентированную сжимаемую толщу:
Нс=(3…5)b=4∙2=8 м.
Вертикальные напряжения от собственного веса грунта для характерных глубин составляют:
z/=0 м σzg=0 кПа;
z/=1,1 м σzg0= γпес∙ hпес=18,6∙1,1=20,46 кПа (глубина заложения подошвы фундамента);
z/=1,6 м σzg= γпес∙ hпес =18,6*1,6=29,76 кПа (граница грунтовых вод);
z/=2,9 м σzg= 29,76+ γsb пес∙ h//пес =29,76+9,8∙1,3=42,5 кПа.
Строим эпюру σzp:
σzp=αp,
α=f(η=L/B; ζ=2z/B).
Напряжение σzp под подошвой фундамента
z=0 м α=f(η=54/30=1,8; ζ=2∙0/30=0)=1,00 σzp0=αp=1,00∙106,36=106,36 кПа;
z=0,5 м α=f(η=54/30=1,8; ζ=2∙0.5/30=0.033)=1,00
σzp1=αp=1,00∙106,36=106,36 кПа.
Дальнейший расчёт выполняем аналогично, результаты расчёта сводим в таблицу.
Строим эпюру mσzg:
В основании присутствуют грунты с модулем деформации более 7 МПа (Е=11 МПа>7 МПа), поэтому коэффициент m=0,5.
z=0 м (z/=1,1 м ) mσzg0=0,5∙20,46=10,23 кПа;
z=0,5 м (z/=1.6 м ) mσzg0=0,5∙29.76=14.88 кПа;
z=1,3 м (z/=2,4 м ) mσzg0=0,5∙37.6=18.80 кПа
Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта, вынутого при отрывке котлована σzуi:
σzу=α∙σzg0
z=0 м α=f(η=54/30=1,8; ζ=2∙0/30=0)=1,00 σzу0=α∙σzg0=1,00∙20,46=20,46 кПа;
z=0,5м α=f(η=54/30=1,8; ζ=2∙0.5/30=0.007)=1,00 σzу1=α∙σzg0=1,00∙20,46=20,46 кПа;
Дальнейший расчёт выполняем аналогично, результаты расчёта сводим в таблицу.
Определяем вертикальные напряжение в грунте от дополнительного давления (σzрi - σzуi):
z=0 м (z/=1,1 м ) (σzр0 - σzу0) = 106,36-20,46=85,90 кПа;
z=0,1 м (z/=1.6 м ) (σzр1 - σzу1) = 106,36-20,46=85,90 кПа.
Дальнейший расчёт выполняем аналогично, результаты расчёта сводим в таблицу.
Определяем среднее значение вертикального напряжения в грунте от дополнительного давления в i-ом слое сжимаемой толщи основания (σzрi - σzуi)ср:
Слой
z=0…0,5
м
кПа.
Дальнейший расчёт выполняем аналогично, результаты расчёта сводим в таблицу.
Рассчитываем осадку для элементарного слоя сжимаемой толщи основания si:
Для котлованов глубиной менее 5 м (для устройства фундамента с глубиной заложения d=1,5 м необходимо вскрытие котлована глубиной незначительно превышающей заложение фундамента и намного меньше 5 м) допускается расчёт осадки фундаментов выполнять по формуле:
Осадка
составит
м.
Дальнейший расчёт выполняем аналогично, результаты расчёта сводим в таблицу.
Рассчитываем осадку фундамента s:
Предельное значение осадки основания составляет 10 см, поэтому осадка фундамента 3,7 см является вполне допустимой.
Таблица 18 – Определение осадки методом послойного суммирования в сечении 3-3
z, м |
σzg |
ξ=2z/b |
α |
σzp |
mσzg |
σzy |
σzp-σzy |
σzpi+σzyi |
h |
E |
S |
0 |
20,46 |
0,00 |
1 |
106,36 |
10,23 |
20,46 |
85,90 |
|
|
|
|
85,90 |
0,5 |
11 |
0,003124 |
||||||||
0,5 |
29,76 |
0,03 |
1 |
106,36 |
14,88 |
20,46 |
85,90 |
||||
85,90 |
0,8 |
11 |
0,004998 |
||||||||
1,3 |
37,6 |
0,09 |
1 |
106,36 |
18,80 |
20,46 |
85,90 |
||||
85,90 |
0,5 |
11 |
0,003124 |
||||||||
1,8 |
55,5 |
0,12 |
1 |
106,36 |
27,75 |
20,46 |
85,90 |
||||
85,90 |
0,8 |
29 |
0,001896 |
||||||||
2,6 |
70,94 |
0,17 |
1 |
106,36 |
35,47 |
20,46 |
85,90 |
||||
85,90 |
0,5 |
29 |
0,001185 |
||||||||
3,1 |
80,59 |
0,21 |
1 |
106,36 |
40,30 |
20,46 |
85,90 |
||||
85,64 |
0,8 |
16 |
0,003426 |
||||||||
3,9 |
97,39 |
0,26 |
0,994 |
105,72 |
48,70 |
20,34 |
85,38 |
||||
85,17 |
0,8 |
16 |
0,003407 |
||||||||
4,7 |
114,19 |
0,31 |
0,989 |
105,19 |
57,10 |
20,23 |
84,96 |
||||
84,70 |
0,8 |
16 |
0,003388 |
||||||||
5,5 |
130,99 |
0,37 |
0,983 |
104,55 |
65,50 |
20,11 |
84,44 |
||||
84,14 |
0,8 |
16 |
0,003366 |
||||||||
6,3 |
147,79 |
0,42 |
0,976 |
103,81 |
73,90 |
19,97 |
83,84 |
||||
83,41 |
0,8 |
16 |
0,003336 |
||||||||
7,1 |
164,59 |
0,47 |
0,966 |
102,74 |
82,30 |
19,76 |
82,98 |
||||
82,72 |
0,4 |
16 |
0,001654 |
||||||||
7,5 |
172,99 |
0,5 |
0,96 |
102,11 |
86,50 |
19,64 |
82,46 |
||||
81,82 |
0,8 |
28 |
0,00187 |
||||||||
8,3 |
189,31 |
0,55 |
0,945 |
100,51 |
94,66 |
19,33 |
81,18 |
||||
80,40 |
0,8 |
28 |
0,001838 |
||||||||
9,1 |
205,63 |
0,61 |
0,927 |
98,60 |
102,82 |
18,97 |
79,63 |
||||
|
|
|
0,03661 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 27 – Определение осадки методом послойного суммирования в сечении 3-3
Относительная разность осадок оснований двух фундаментов:
где L/ - расстояние между фундаментами,
-
предельное значение относительной
разности осадок основания, устанавливаемое
в СП 22-13330-2011 «Основания зданий и
сооружений»
Условие выполняется.