Как определяется осадка основания с использованием схемы линейно-деформируемого слоя?

О садка фундамента на слое конечной толщины (рис.Ф.10.12) определяется по формуле

где p  среднее давление под подошвой фундамента; b  ширина прямоугольного или диаметр круглого фундаментов, k_c и k_m  коэффициенты, зависящие от сжимаемости основания; n  число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах сжимаемой толщи H_с; k_i и k_i-1 коэффициенты, определяемые в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля i-го слоя; E_i  модуль деформации i-го слоя грунта. Коэффициенты k_i приводятся в табллице СНиП [1], приложение 2. Рис.Ф.10.12. Схема для расчета осадки с использованием модели линейно-деформируемого слоя

15.Основні положення конструювання фундаментів

cм. конспект Для залізобетонних колон розміри перетину підколонника в плані приймаються конструктивно:

; де - розміри поперечного перетину колони.

Розміри плитної частини фундаменту підбираємо в залежності від висоти сходинок і відповідних розмірів вильотів:

hст = 300 мм b(l)вил = 600÷750 мм

hст = 450 мм b(l)вил = 900÷1100 мм

hст = 600 мм b(l)вил = 1200÷1500 мм

b_{заг.вил} = (b - b_пк)/2 = (2,8 – 1,1)/2 = 0,85 м

l_{заг.вил} = (l - l_пк)/2 = (5 – 1,8)/2 = 1,6 м

Площадь, проверки

1 6.Розрахунок і проектування фундаментів неглибокого закладання на штучній основі. Перевірка міцності підстильного шару грунту.

Проверка давления на слабый подстилающий слой грунта (проверка подстилающего слоя).

При наличии в сжимаемой толщи слабых грунтов необходимо проверить давление на них, чтобы убедиться в возможности применения при расчете основания (осадок) теории линейной деформативности грунтов.

Необх., чтобы полное давление на кровлю подстилающего слоя не превышало его расч.сопротивления,

, где и - дополнительное и природное вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента;

R_z – расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого слоя, определяют по формуле СНиП, как для условного фундамента шириной b_z и глубиной заложения d_z.

Все коэффициенты в формуле (γ_c1, γ_c2, k, M_q, M_g и т.д.) находят применительно к слою слабого грунта.

; ;

;

Рис. 10.15. Расчетная схема к проверке давления на подстилающий слой слабого грунта.

Ширину условного фундамента b_z назначают с учетом рассеивания напряжений в пределах слоя толщиной z. Если принять. Что давление действует по подошве условного фундамента АВ, то площадь его подошвы будет составлять: ,

где N_II – вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента;

, где l и b – размеры подошвы проектируемого фундамента.

Если проверка подстилающего слоя не выполняется, необходимо увеличить размер подошвы фундамента.

Расчет фундаментов на грунтовых (песчаных) подушках

Если несущий слой грунта оказывается слабым, и его использование в качестве естественного основания оказывается невозможным или нецелесообразным, то приводят замену слабого грунта другим, обладающим высоким сопротивлением сдвигу и имеющим малую сжимаемость, который образует, так называемую, грунтовую подушку.

р ис. 12.1. Устройство песчаных подушек при малой (а) и большой (б) толще слабых грунтов:

1 – фундамент; 2 – слабый грунт; 3 – песчаная подушка; 4 – плотный подстилающий грунт.

• Подушки делают из:

• Крупнообломочные грунты (гравий, щебень);

• Пески крупные и средней крупности (удобнее и легче использовать);

• Шлак;

• В лессах – местный перемолотый грунт.

• Чаще всего грунтовые подушки имеют толщину 1…3 м (>3м не целесообразно).

• Используют подушки: (см. рис.)

• При малой толще слабых грунтов - обыкновенная песчаная подушка;

• При большой толще слабых грунтов - висячая песчаная подушка;

• Такая форма песчаной подушки объясняется тем, что в ее зоне необходимо уместить все виды напряжений.

П ески: α=30º…35º;

Гравий: α=40º…45º. Тогда

Подушки отсыпаются слоями по 10…15 см, с уплотнением каждого слоя до γ_d = 16…16,5 кН/м³.

Последовательность расчета фундамента на песчаной подушке

1. Задаемся характеристиками нового грунтового основания ( хар-ми подушки)

γ=19 кН/м³; φ=35º; с=0

2. Определяют размеры подошвы фундамента как фундамента, стоящего на грунте с выше перечисленными характеристиками. P≤R

3. Проверяем подстилающий слой Если это усл. не выполняется, то ↑ высоту подушки.

4. Далее производится расчет деформаций основания. Совместная дефор. подушки и подстилающего слоя S должна быть меньше S_u.:S ≤ S_u

Если это условие не выполняется. То также увеличивают высоту висячей подушки (или размеры фундамента).

• Применение песчаной подушки приводит к следующим положительным эффектам:

1. Поскольку модуль общей деформации песчаной подушки Е>20 МПа, то их примение приводит к уменьшению осадок сооружения.

2. Поскольку песчаные подушки имеют большой коэффициент фильтрации (сильноводопроницаемы), то резко сокращается время консолидации основания. 3)Песч. подушки устр-тся из непучинистых грунтов (мат-в), т.е. есть возможность ↓глубину заложения фунд. d по условию глубины сезонного промерзания грунта d_f. Стр 9