51.Расчет вероятной осадки фундамента. Консолидация глинистых грунтов.

Расчет осадки фундамента производится по формуле:

S  Su

где S — конечная осадка отдельного фундамента, определяемая расчетом;

Su=100 мм — предельная величина деформации основания фундамента зданий и сооружений, принимаемая по приложению 4 СНиП 2.02.01-83 (Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из: крупных панелей; крупных блоков или кирпичной кладки без армирования; то же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов).

Основным методом определения полной (конечной) осадки фунда­ментов является метод послойного суммирования. Расчёт начинается с построения эпюр природного (бытового) и дополнительного давлений. На геологический разрез наносятся контуры сечения фун­дамента, затем от оси фундамента влево откладываются ординаты эпюр:

σzg=Σγi*hi--природного давления в кПа, определяемого по формуле:

γi—удельный вес грунта i-ого слоя, кПа

hi—толщина слоя грунта, м

Величина бытового давления определяется на границе каждого слоя грунта. Если в пределах выделенной толщи залегает горизонт подземных вод, то удельный вес грунта определяется с учётом гидро­статического взвешивания:

γsb=(γs-10)/(1+e)=(γs-10)(1-n),

γs=10ρs,

γs—удельный вес частиц грунта, кН/м3

e—коэффициент пористости грунта,

n—пористость в долях единицы,

ρs—пористость грунта,т/м3

Вправо от оси фундамента откладывается эпюра природного давления, уменьшенная в пять раз.

Для построения эпюры дополнительного давления толщина грунта ниже подошвы фундамента в пределах глубины, приблизительно равной трёхкратной ширине фундамента, разбивается на ряд слоёв мощностью не более 04b (обычно 02b).Дополнительное вертикаль­ное давление непосредственно под подошвой фундамента определит­ся как разность между средним давлением по оси фундамента и вертикальным напряжением от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента: кПа- полное давление по подошве фундамента,

N – заданная нагрузка на фундамент, кН

А- площадь его подошвы, м2

1. Дополнительное вертикальное напряжение σzp для любого сечения, расположенного на глубине z от подошвы, определяется по формуле:

где  — коэффициент, принимаемый по табл.1 приложение 2 СНиП 2.02.01-83 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамент η = l/b и относительной глубины ξ = z/b. Здесь l и b — соответственно длина и ширина фундамента.

2. построив в произвольном одинаковом масштабе эпюры бытового и дополнительного давлений, определяют границу сжимаемой толщи основания, которая находится в точке, где пересекаются эпюры.

3. Расчет осадки отдельного фундамента на основании в виде упругого линейно деформируемого полупространства с условным ограничением величины сжимаемой зоны производится по формуле:

где S – конечная осадка отдельного фундамента, см;

n – число слоев, на которые разделена по глубине сжимаемая зона основания;

hi – толщина i-го слоя грунта основания, см;

Ei – модуль деформации грунта i-го слоя, кПа;

 – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

– среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах слоя, кПа.

Глубина активной зоны сжатия соответствует такой глубине, ниже которой деформациями грунтовой толщи (при расчете фундаментов заданных размеров) можно принебречь.