Проверка допустимости расчетных величин осадок фундаментов

Расчет осадок производится методом элементарного суммирования для двух фундаментов по заданным сечениям.

Порядок работ по определению осадки фундаментов.

 

1. Строим координатные оси y и Н. Ось Н направляем вниз, ось y – по поверхности земли. Масштаб расстояний по осям y и Н принимаем одинаковыми.

 

2. Слева от оси Н строим геологическую колонку, указывая для каждого слоя грунта модуль деформации (Е) и удельный вес грунта (γ).

 

3. На осях координат наносим в масштабе профиль фундамента (схему) с учетом принятой отметки глубины заложения фундамента. Строим координатные оси для построения эпюр природного и дополнительного вертикальных нормальных напряжений.

 

4. Строим эпюру природного напряжения от собственного веса грунта (σzg). Эпюра строиться от поверхности природного рельефа с левой стороны от оси фундамента.

 

5. Определяем величину дополнительного вертикального давления на основание под подошвой фундамента (Р₀). Дополнительное давление равно среднему давлению по подошве фундамента (Р) за вычетом природного напряжения (σzg,0) на уровне подошвы фундамента:

 

6. Строим эпюру дополнительного напряжения в массиве грунта. Сжимаемую толщу разделяем на элементарные слои мощностью , где b – ширина фундамента. Построение эпюры производим от подошвы фундамента в глубину. На границах элементарных слоев определяем значения дополнительных напряжений, умножая дополнительное давление на основание на коэффициент α, определяющийся по (таблице 11 [1]).

 

7. Определяем нижнюю границу сжимаемости толщи, которая находится на глубине, где отношение напряжений

Вычисления дополнительных напряжений заносим в таблицу.

 

Для сечения Д-3:

Вид грунта	Глубина от поверхностиземли Н, м	Глубина от подошвы фундамента z, м			кПа	кПа
суглинок				1,000	150,3	16,3	9,22
1,6	0,6	0,4	0,960	144,3	26,1	5,53
2,2	1,2	0,8	0,800	120,2	35,9	3,35
2,8	1,8	1,2	0,606	91,1	45,6	2,00
3,4	2,4	1,6	0,449	67,5	55,4	1,22
песок				0,336	50,5	68,0	0,74
4,6	3,6	2,4	0,257	38,6	78,2	0,49
5,2	4,2	2,8	0,201	30,2	88,4	0,34
5,8	4,8	3,2	0,160	24,0	98,6	0,24
6,4	5,4	3,6	0,130	19,5	108,8	0,18
			0,108	16,2	119,0	0,14
7,6	6,6	4,4	0,091	13,7	129,2	0,11
8,2	7,2	4,8	0,077	11,6	139,4	0,08

 

Для сечения Е-3:

Вид грунта	Глубина от поверхностиземли Н, м	Глубина от подошвы фундамента z, м			кПа	кПа
суглинок				1,000	157,3	16,3	9,65
1,76	0,76	0,4	0,960	151,0	28,7	5,26
2,52	1,52	0,8	0,800	125,8	41,1	3,06
3,28	2,28	1,2	0,606	95,3	53,8	1,78
песок	4,04	3,04	1,6	0,449	70,6	68,7	1,03
4,8	3,8		0,336	52,9	81,6	0,65
5,56	4,56	2,4	0,257	40,4	94,5	0,43
6,32	5,32	2,8	0,201	31,6	107,4	0,29
7,08	6,08	3,2	0,160	25,2	120,4	0,21
7,84	6,84	3,6	0,130	20,4	133,3	0,15
8,6	7,6		0,108	17,0	146,2	0,12
9,36	8,36	4,4	0,091	14,3	159,1	0,09

 

Полученные данные наносим на график с правой стороны от оси фундамента и строим эпюру дополнительных напряжений в массиве грунта (приложения 2, 3).

8. Определяем осадку фундамента как сумму осадок всех элементарных слоев, на которые разбита сжимаемая толща, по формуле:

, см

где: β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σ_zp,_i – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней Zi-1 и нижней Zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, кПа;

h_i и E_i – соответственно толщина (м) и модуль деформации i-го слоя грунта, мПа;

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Так как в нашем случае грунт основания однороден и модуль деформации постоянен основную формулу по расчету осадки можно записать в виде:

, см

где - дополнительные напряжения в массиве грунта на границах выделенных слоев, кПа.

Для сечения Д-3:

где: S₁ – величина осадки фундамента в первом слое от поверхности земли до глубины 3,4 м.

S₂ – величина осадки фундамента во втором слое, с глубины 3,4 до 8,2 м.

 

 

 

Для сечения Е-3:

где: S₁ – величина осадки фундамента в первом слое от поверхности земли до глубины 3,28 м.

S₂ – величина осадки фундамента во втором слое, с глубины 3,28 до 9,36 м.

 

 

Расчет основания здания по деформациям заканчивается проверкой допустимости величин вычисленных осадок. Для сечения Д-3, осадка равна – 11,71 см,для Е-3 – 13,25 см.

Согласно заданию на курсовой проект, осадка фундамента не должна превышать – 8 см. Из этого следует, что необходимы мероприятия по улучшению свойств первого от поверхности слоя грунта.

 

3. Проверка устойчивости запроектированной подпорной стенки и разработка рекомендаций по обеспечению ее устойчивости или снижение коэффициента устойчивости стенки