В виде линейно-деформируемого слоя

Толщина линейно-деформируемого слоя Н при ширине (диаметре) фундамента b ≥ 10 м и среднем значении модуля деформации грунтов основания Е ≥ 100 кг/см² определяется по формуле:

,

где: H₀ и ψ – принимаются соответственно равными для оснований, сложенных пылевато-глинистыми грунтами 9 м и 0,15, а для оснований, сложенных песчаными грунтами – 6 м и 0,1; k_p – коэффициент, принимаемый равным 0,8 при среднем давлении под подошвой фундамента p = 1 кг/см² и 1,2 при среднем давлении под подошвой фундамента p = 5 кг/см² (при промежуточных значениях – по интерполяции).

Если основание сложено пылевато-глинистыми и песчаными грунтами, значение Н определяется по формуле:

,

где: H_s – толщина слоя, вычисленная по формуле:

,

в предположении, что основание сложено только песчаными грунтами; h_cl – суммарная толщина слоев пылевато-глинистых грунтов в пределах глубины Н_cl; Н_cl – толщина слоя, вычисленная по формуле:

,

в предположении, что основание сложено только пылевато-глинистыми грунтами.

Значение Н, вычисленное по формулам:

и ,

должно быть увеличено на толщину слоя грунта с модулем деформации Е < 100 кг/см², если этот слой расположен ниже Н и толщина его не превышает 0,2·Н. При большей толщине слоя такого грунта, а также если вышележащие слои имеют модуль деформации Е < 100 кг/см², расчет деформаций основания следует выполнять по расчетной схеме линейно-деформируемого полупространства.

Расчет осадки основания методом эквивалентного слоя (методом Цытовича) дает возможность упрощения техники расчета.

В условиях однородного основания осадка фундамента заданного размера и формы определяется по формуле:

,

где: m_v - коэффициент относительной сжимаемости; р₀ – дополнительное вертикальное давление в плоскости подошвы фундамента; h_э – мощность эквивалентного слоя грунта, вычисленная по формуле:

,

где: Аω – коэффициент эквивалентного слоя; b – ширина подошвы фундамента.

Значения Аω являются табличными, определяются в зависимости от вида грунта, коэффициента Пуассона (модуля упругости) v и соотношения сторон фундамента η = l/b.

В условиях слоистого напластования, осадка фундамента заданного размера и формы определяется по формуле:

,

где: – среднее значение коэффициента относительной сжимаемости, определяемый по формуле:

,

где: n – количество слоев в пределах сжимаемой толщи Н_с = 2·h_э; h_i – толщина i-го слоя грунта; m_vi – коэффициент относительной сжимаемости i-го слоя грунта; z_i – расстояние от точки, соответствующей глубине Н_с до середины i-го слоя грунта рис.

При расчете h_э необходимые для выбора Аω данные принимаются для слоя грунта, в котором закладывается фундамент. В случае если данный слой грунта тонкий (0,25 · b и менее), то данные берутся по следующему, второму слою грунта. Если и второй слой грунта тонкий, то данные берутся по преобладающему напластованию.

В условиях слоистого напластования криволинейную эпюру дополнительных напряжений по оси фундамента заменяют на эквивалентную треугольную с вершиной на глубине h_э (рис.).

Схема к расчету осадок методом эквивалентного слоя

в условиях слоистого напластования

Рассчитанная совместная деформация основания и сооружения должна удовлетворять условию:

,

где: s – деформация, определенная расчетом; s_u – предельное значение, устанавливаемое нормативным документом или проектом.