Расчет осадки методом линейно деформируемого слоя

 

В этом методе осадка определяется от всех составляющих нап­ряжений, возникающих в основании, с учетом формы подошвы фунда­мента в плане. Основание моделируется линейно деформируемым телом ограниченной толщины.

Метод используется в следующих случаях:

а) если в пределах сжимаемой толщи основания Н_с, определен­ной как для линейно деформируемого полупространства, залегает слой грунта с модулем деформации МПа и толщиной удов­летворяющей условию

(81)

где - модуль деформации грунта, подстилающего слой грунта с модулем деформации

б) если ширина (диаметр) фундамента м и модуль дефор­мации грунтов МПа.

Осадку основания с использованием метода линейно деформи­руемого слоя (рис. 23) определяют по формуле

(82)

где Р - среднее давление под подошвой фундамента (для фундамен­тов

шириной b<10 м принимается Р=Р₀);

b - ширина прямоугольного или диаметр круглого фундамента;

К_С, К_m — коэффициенты, принимаемые по табл. 12 и 13;

n - число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах рас­четной

толщины слоя, Н;

К_i и К_i-1 - коэффициенты, определяемые по табл. 14 в зависимо­сти от

формы фундамента и относительной глубины, на которой расположена

подошва и кровля -го слоя соответственно:

- модуль деформации -го слоя грунта.

 

Таблица 12

Коэффициент К_с

Относительная толщина слоя
	1,5
	1,4
	1,3
	1,2
	1,1
	1,0

 

Таблица 13

Коэффициент K_m

Среднее значение модуля деформации грунта основания E, МПа	Значение коэффициента при ширине фундамента , м, равной

 

 

Рис. 23. Схема к расчету осадок методом линейно деформируемого слоя

конечной толщины

 

Толщина линейно деформируемого слоя Н (рис. 23) в этом случае вычисляется по формуле

(83)

где и принимаются соответственно равными для оснований,

сло­женных глинистыми грунтами, 9 м и 0,15; песками - 6 м и 0,1;

К_р - коэффициент, принимаемый равным: К_р=0,8 при среднем давлении

под подошвой фундамента Р=100 кПа; К_р =1,2 - при Р=500 кПа; при

промежуточных значениях - по интерполяции.

Если основание сложено глинистыми грунтами и песками, вели­чину Н вычисляют по формуле

(84)

где H_s - толщина слоя, вычисленная по формуле (83) в предполо­жении,

что основание сложено только песками;

- суммарная толщина слоев глинистых грунтов в пределах от подошвы

фундамента до глубины, равной H_d - значению Н, вы­численному по

формуле (83) в предположении, что основание сложено только

глинистыми грунтами.

Величина Н, вычисленная по формулам (83) и (84), должна быть уве­личена на толщину слоя грунта с модулем деформации Е<10 МПа, если этот слой расположен ниже H и толщина его не превышает 0,2 Н. При большей толщине слоя такого грунта, а также если вышележащие слои имеют модуль деформации Е<10 МПа, расчет осадок оснований и фунда­ментов рекомендуется выполнять по расчетной схеме линейно деформи­руемого полупространства (методом послойного суммирования).

 

Таблица 14

Коэффициент k

	Коэффициент k для фундаментов
круглых	Прямоугольных с соотношением сторон , равном	Ленточ- ных
	1,4	1,8	2,4	3,2
0.0	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000	0,000
0.4	0,090	0,100	0,100	0,100	0,100	0,100	0,100	0,104
0.8	0,179	0,200	0,200	0,200	0,200	0,200	0,200	0,208
1,2	0,266	0,299	0,300	0,300	0,300	0,300	0,300	0,311
1.6	0,348	0,380	0,394	0,397	0,397	0,397	0,397	0,412
2,0	0,411	0,446	0,472	0,482	0,486	0,486	0,486	0,511
2.4	0.461	0,499	0,538	0,556	0,565	0,567	0,567	0,605
2.8	0,501	0,542	0,592	0,618	0,635	0,640	0,640	0,687
3,2	0,532	0,577	0,637	0,671	0,696	0,707	0,709	0,763
3.6	0,558	0,606	0,676	0,717	0,750	0,768	0,772	0,831
4.0	0,579	0,630	0,708	0,756	0,796	0,820	0,830	0,892
4,4	0,596	0.650	0,735	0.789	0,837	0,867	0,883	0,949
4.8	0,611	0,668	0,759	0,819	0,873	0,908	0,932	1,001
5.2	0,624	0,683	0,780	0,844	0,904	0,948	0,977	1,050
5.6	0,635	0,697	0,798	0,867	0,933	0,981	1,018	1,095
6.0	0,645	0,708	0,814	0,887	0,958	1,011	1,056	1,138
6.4	0.653	0,719	0,828	0,904	0,980	1,041	1,090	1,178
6.8	0,661	0,728	0,841	0,920	1,000	1,065	1,122	1,215
7,2	0,668	0,736	0,852	0,935	1,019	1,088	1,152	1,251
7,6	0,674	0,744	0,863	0,948	1,036	1,109	1,180	1,285
8,0	0.679	0,751	0,872	0,960	1,051	1,128	1,205	1,316
8.4	0,684	0,757	0,881	0,970	1,065	1,146	1,229	1,347
8.8	0,689	0,762	0,888	0,980	1,078	1,162	1,251	1,376
9.2	0,693	0,768	0,896	0,989	1,089	1,178	1,272	1,404
9,6	0,697	0,772	0,902	0,998	1,100	1,192	1,291	1,431
10,0	0,700	0,777	0,908	1,005	1,110	1,205	1,309	1,456
11.0	0,705	0,786	0,922	1,022	1,132	1,223	1,349	1,506
12.0	0,720	0,794	0,933	1,037	1,151	1,257	1,384	1,550

 

Примечание. При промежуточных значениях и коэффициент k определяется по интерполяции.

РАЗДЕЛ 3

СОДЕРЖАНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

И ПОРЯДОК ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЯ

Учебный план для строительных специальностей вуза предусматривает выполнения студентами заочной формы обучения одной контрольной работы. В работу включены десять задач по некоторым темам механики грунтов.

Задания к контрольной работе составлены в соответствии с программой дисциплины “Механика грунтов”.

Контрольная работа содержит задачи по определению классификационных показателей грунтов, построению компрессионной кривой, графика испытаний грунтов на сдвиг, определению напряжений в грунте от действия внешних нагрузок, расчету устойчивости откосов, расчету полных стабилизированных осадок методами послойного суммирования, линейно деформируемого слоя и эквивалентного слоя грунта, а также изменения осадки основания во времени.

Получив задание на контрольную работу, следует внимательно ознакомиться с ее содержанием, изучить рекомендованную преподавателем и в учебном пособии литературу. Студент обязан выполнить контрольную работу в сроки, предусмотренные учебным планом. Выполненная работа представляется в деканат заочного обучения для рецензирования. Контрольная работа, выполненная по варианту, не соответствующему учебному шифру, или без соблюдения указанных ниже требований к оформлению, на рецензирование не принимается и возвращается без рассмотрения. Консультации, связанные с выполнением контрольной работы, студент может получить у преподавателя кафедры “Геоинформационные системы и инженерные изыскания”, ведущего дисциплину “Механика грунтов”, в соответствии с графиком консультаций, установленным деканатом.

Полученную после рецензирования контрольную работу необходимо внимательно просмотреть и разобраться с замечаниями (при их наличии). Если в рецензии указано, что контрольная работа не допускается к защите, ее следует переработать и предоставить на повторное рецензирование.

Если контрольная работа допущена к защите, но с доработкой, то, внеся соответствующие изменения в расчеты, схемы и чертежи, студент должен явиться на кафедру для защиты контрольной работы. Все исправления по замечаниям выполняются на свободных листах с припиской “работа над ошибками”. Перечеркивание и исправление написанного текста, расчетов, схем и чертежей недопустимы. Студент допускается к сдаче экзамена по механике грунтов только при наличии положительной рецензии на контрольную работу.

 

Указания к оформлению контрольной работы

 

Контрольная работа должна быть представлена в виде расчетно-пояснительной записки, в состав которой включаются: задания и исходные данные, теоретическая часть, отражающая методику расчетов, сами расчеты и их результаты, расчетные схемы со всеми необходимыми обозначениями и размерами, библиографический список. Результаты расчетов могут быть представлены в табличной форме. Текстовая часть пояснительной записки должна быть выполнена на одной стороне стандартного листа писчей бумаги формата А4 (210 ×297). Текст пишется от руки шариковой ручкой, аккуратно, разборчиво, или печатается на компьютере. Все расчетные данные и показатели должны сопровождаться единицами измерения, расчеты – ссылками на нормативные документы и используемую литературу. Текст записки должен представлять собой единое связанное изложение по существу вопроса с логическим обоснованием переходов и принятых решений. Каждая задача должна начинаться с новой страницы и завершаться выводом с четкой формулировкой по принятому решению. Листы записки должны иметь сквозную нумерацию и быть сброшюрованы. На титульном листе пояснительной записки следует указать: министерство, название университета, название института, кафедру, наименование контрольной работы, группу, фамилию, имя и отчество студента, вариант контрольной работы. Расчетная записка должна быть подписана студентом.

Расчетные схемы и графики в контрольной работе выполняются в карандаше или черной пастой на листах чертежной или миллиметровой бумаги формата А4 (210 ×297 мм). При этом данные расчетов и схем должны быть четко увязаны между собой.

Задания к контрольной работе

Задача №1

По исходным данным, выбранным из табл.15 по шифру студента, произвести классификацию грунтов согласно ГОСТ 25100-95: класс, группа, подгруппа, тип, вид, разновидности: для песков – по гранулометрическому составу, коэффициенту пористости, коэффициенту водонасыщения; для глинистых грунтов – по числу пластичности, показателю текучести. Построить геолого-литологический разрез по образцу рис.2. Принять масштабы: горизонтальный 1:500, вертикальный 1:100; расстояние между скважинами 50 м. Условные обозначения к разрезу приведены на рис.3.

 

Таблица 15