10. Расчет фундамента на сдвиг (плоский и глубокий).

Плоский сдвиг происходит при перемещении ф-та или соор-я по повер-ти осн-я при отсутствии областей пластич-ких деф-ций грунта под всей или под частью площади их подошвы. Плоский сдвиг возникает в тех случаях, когда силы трения грунта по контакту подошвы ф-та с грунтом меньше действующих гориз-ных сил.

При проверке на устойч-ть д.б. выполнено условие:

,

где ∑F_сд и ∑ F_уд – суммы проекций на плоскость скольжения расчетных сдвигающих и удерживающих сил (опр-ся с учетом активного и пассивного давления грунта на боковые поверхности ф-та).

где и - приведенные ширина и длина ф-та, b - сторона фундамента, в направлении, которой предполагается потеря устойчивости основания;

N_г, N_q, N_c - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта φ и угла наклона к вертикали δ, равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента;

и - расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м³ (тс/м³), находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяются с учетом взвешивающего действия воды);

с₁ - расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа (тс/м²);

d - глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимается значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);

, _q, _c - коэффициенты формы фундамента.

Угол наклона к вертикали  равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условия:

tg  = F_сд / F_уд,

где F_сд и F_уд – соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента.

Расчет допускается выполнять, если соблюдается условие:

tg  > sin _I → сдвиг есть.

Расчетные сдвигающие и удерживающие силы (медленная консолидация, медленное уплотнение) определяются:

,

,

где Т – составляющая расчетных нагрузок на ф-т, парал-ная плоскости сдвига, кН; Е_а и Е_р – составляющие равнодействующих активного и пассивного давления грунта на боковые грани ф-тов парал-ные плоскости сдвига, кН; N_u – сумма расчетных нагрузок, нормальная плоскости сдвига, кН; b и l – ширина и длина ф-та, м; f – коэф-т трения о грунт; с – расчетное удельное сцепление грунта, кПа.

Для бетона с шероховатой подошвой коэф-т . Для срав-но гладкой поверхности в зависимости от вида грунта или подготовки f опр-ся по таблицам.

Если на небольшой глубине от подошвы залегает слой слабого грунта, то дополн-но следует проверить возможность скольжения соор-я по этому грунту. Проверка производится т.ж., только коэф-т трения (f) заменяется расчетным коэф-том внутр. трения грунта ( ) и добавляется расчетное сцепление грунта.

Плоский сдвиг наблюд-ся на малосжимаемых прочных грунтах и в тех случаях, когда гориз-ные нагрузки знач-но превышают вертикальные (подпорные стенки). В остальных случаях преобладает сдвиг внутри массива грунта – глубинный сдвиг.

,

,

(1,1 – 1,5) – если меньше, то можно уменьшить глубину подошвы, увеличить ширину подошвы, но нужно заглублять ф-ты ниже призмы обрушения.

Проверку на сдвиг делают на стадии стр-ва или экспл-ции.

Сдвиг может быть как по песчаной подушке, так и по грунту, лежащему ниже.