Расчет осадки основания фундамента

Цель работы: рассчитать полную (суммарную) деформацию фундамента с использованием различных моделей основания и оценить на конкретном примере влияния параметра двухслойности и коэффициента Пуассона водонасыщенного грунта на значение просадки. Размеры проектируемого фундамента в плане l·b =3,0·2,5 м, глубина заложения подошвы фундамента d= 2,0 м, среднее давление на грунт по подошве фундамента от действия расчетных нагрузок второго предельного состояния р= 0,232 МПа.

Таблица 5

Обобщенные характеристики грунтов площадки

Показатели	С л о и
Глубина залегания слоя, м	0–1,0	1,0–6,0	6,0–12,0	12,0–20,0
Природная влажность w	0,12	0,12	0,17	0,18
Плотность грунта ρ, т/м^3	1,62	1,62	1,64	1,92
Плотность частиц ρs, т/м^3	2,68	2,68	2,69	2,72
Коэффициент пористости грунта е	0,85	0,85	0,91	0,67
Влажность грунта на границе текучести wL	-	0.30	0.36	0.44
Влажность грунта на границе пластичности wp	-	0,17	0,21	0,23
Модуль деформации грунта Е, МПа	-	14,0	11,0	22,0
Относительная просадочность εsl при р, МПа:
0,1	-	0,008	0,007	-
0,2	-	0,021	0,019	-
0,3	-	0,030	0,027	-

Грунтовые условия площадки следующие:

1. Верхний слой 1 толщиной 1,0 м представлен насыпным грунтом, физические характеристики которого приняты приблизительно такими же, как и у слоя 2. До глубины 12 м залегают лессовидные суглинки (слои 2 и 3), обладающие просадочными свойствами.

2. Ниже, на глубине с 12 до 20 м, отмечено напластование непросадочных глин (слой 4). Условно принято, что в пределах слоев 2, 3 и 4 грунты являются сравнительно однородными, что позволяет представить их характеристики обобщенными для каждого слоя (табл. 5). Рассмотрим последовательно в виде отдельных примеров расчет составляющих полной (суммарной) деформации лессового основания.

Порядок расчета:

1. Вычерчиваем схему для расчета осадки фундамента (рис. 5).

Рис. 5. Схема распределения вертикальных напряжений

2. Грунтовую толщу ниже подошвы фундамента разбиваем на однородные сжимаемости слои высотой h_i =0,4 b =100 см.

3. Вертикальное напряжение σ_zg,o от собственного веса грунта естественной влажности на уровне подошвы фундамента подсчитываем при z =0 согласно формуле (17)

σ_zg,o =1,62·10·2=32 кПа или 0,032 МПа.

Результаты вычислений вертикальных напряжений σ_zg для различных глубин z представлены в табл. 6.

Таблица 6

К расчету осадки оснований фундамента

z, см	η	ξ	αz	σzg	σzp	σzg,i	hi	Ei
	1,2	0,0	1,000					14*10^3
	1,2	0,8	0,824					14*10^3
	1,2	1,6	0,496					14*10^3
	1,2	2,4	0,294					14*10^3
	1,2	3,2	0,187					11*10^3
	1,2	4,0	0,127					11*10^3
	1,2	4,8	0,091			-	-	-

 

4. Дополнительные вертикальные напряжения σ_zg на различных глубинах z находим, используя формулы (18) и (19). При этом коэффициент рассеивания напряжений α_z по глубине основания принимается для однородного линейно-деформируемого полупространства при параметре двухслойности δ= 1,0 или по СНиП 2.02.01-83*:

р_о =0,232–0,032=0,200 МПа или 200 кПа.

5. При глубине z =600 см соотношение между напряжениями σ_zg и σ_zp удовлетворяет условию (15), что позволяет принять на данной глубине нижнюю границу сжимаемой толщи H_c =600 см.

6. Осадку подсчитываем по формуле (16)

см.

 

Практическая работа № 3