- •Введение
- •Общие положения
- •Основные понятия и определения
- •Проектирование оснований, фундаментов и надфундаментных конструкций
- •Основные положения расчета оснований и фундаментов по двум группам предельного состояния
- •Уровни ответственности зданий и сооружений
- •Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований
- •Инженерные изыскания
- •Основные понятия о грунтах
- •Краткие сведения из инженерной геологии
- •Показатели физического состояния грунтов
- •Механические характеристики грунтов
- •Классификация природных дисперсных грунтов
- •Нормативные и расчетные характеристики грунтов
- •Краткие сведения из механики грунтов
- •Фазы напряженно-деформированного состояния грунтов
- •Расчетное сопротивление грунта основания
- •Распределение давлений по подошве фундамента
- •Распределение напряжений в грунтовом основании
- •Метод угловых точек
- •Напряжения от собственного веса грунта
- •Деформации оснований, определение перемещений фундаментов
- •Деформации оснований
- •Вычисление осадки фундамента на линейно-деформируемом полупространстве
- •Вычисление осадки фундамента на линейно-деформируемом слое
- •Определение крена фундамента
- •Общая оценка условий и назначение возможных вариантов оснований и фундаментов
- •Классификация фундаментов
- •Оценка грунтовых условий
- •Выбор типа фундамента
- •Виды фундаментов мелкого заложения
- •Отдельные монолитные фундаменты на естественном основании под колонны зданий и сооружений
- •Сборные ленточные фундаменты на естественном основании под стены зданий
- •Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании
- •Последовательность расчета фмз
- •Выбор глубины заложения фундаментов
- •У чет гидрогеологических условий площадки
- •Учет глубины сезонного промерзания грунтов
- •Определение размеров подошвы фундамента из расчета оснований по второй группе предельных состояний
- •Основные условия расчета оснований по деформациям
- •Ограничения по форме эпюры давлений по подошве фундамента
- •Расчетные сопротивления грунтов оснований r0
- •Определение размеров отдельно стоящего фундамента
- •Проверка прочности подстилающего слоя
- •Особенности проектирования ленточных фундаментов
- •Определение ширины подошвы ленточного фундамента
- •Проектирование прерывистых фундаментов
- •Определение момента в уровне подошвы ленточного фундамента здания с подвалом
- •Расчет оснований по несущей способности
- •Библиографический список
Механические характеристики грунтов
Для скальных грунтов основной механической характеристикой является предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc, МПа — отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.
Для природных дисперсных грунтов основными механическими характеристиками являются прочностные и деформационные характеристики.
К прочностным характеристикам относятся угол внутреннего трения φ, градус, и удельное сцепление с, кПа. Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в одноплоскостных срезных приборах с фиксированной плоскостью среза путем сдвига одной части образца относительно другой его части касательной нагрузкой при одновременном нагружении образца нагрузкой, нормальной к плоскости среза.
Деформационными характеристиками являются модуль деформации Е, МПа, и коэффициент сжимаемости mo, МПа-1. Эти характеристики определяют по результатам испытаний образцов грунта в компрессионных приборах (одометрах), исключающих возможность бокового расширения образца грунта при его нагружении вертикальной нагрузкой.
Характеристики грунтов природного сложения, а также искусственного происхождения должны определяться, как правило, на основе их непосредственных испытаний в полевых или лабораторных условиях с учетом возможного изменения влажности грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений, так как для неполностью водонасыщенных (Sr < 0,8) глинистых грунтов и пылеватых песков, а также специфических грунтов возможно снижение их прочностных и деформационных характеристик вследствие повышения влажности. Для определения прочностных характеристик и с грунтов, для которых прогнозируется повышение влажности, образцы грунтов предварительно насыщают водой до значений влажности, соответствующих прогнозу. При определении модуля деформации в полевых условиях допускается проводить испытания грунта при природной влажности с последующей корректировкой полученного значения модуля деформации на основе компрессионных испытаний.
Для предварительных расчетов оснований сооружений I и II уровней ответственности, а также для окончательных расчетов оснований сооружений III уровня ответственности и опор воздушных линий электропередачи независимо от их уровня ответственности допускается определять нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов по таблицам 2-5 в зависимости от их физических характеристик. При соответствующем обосновании допускается использовать таблицы для окончательных расчетов сооружений II уровня ответственности (технически несложные сооружения, сооружения, малочувствительные к деформациям основания, и др.).
Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа, угла внутреннего трения φn, град. и модуля деформации E, МПа, песков четвертичных отложений
Пески |
Обозначения характеристик грунтов |
Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном |
|||
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
||
Гравелистые и крупные |
с |
2 |
1 |
- |
- |
φ |
43 |
40 |
38 |
- |
|
E |
50 |
40 |
30 |
- |
|
Средней крупности
|
с |
3 |
2 |
1 |
- |
φ |
40 |
38 |
35 |
- |
|
E |
50 |
40 |
30 |
- |
|
Мелкие |
с |
6 |
4 |
2 |
- |
φ |
38 |
36 |
32 |
28 |
|
E |
48 |
38 |
28 |
18 |
|
Пылеватые |
с |
8 |
6 |
4 |
2 |
φ |
36 |
34 |
30 |
26 |
|
E |
39 |
28 |
18 |
11 |
|
Нормативные значения удельного сцепления сn, кПа, угла внутреннего трения φn, градус, глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений
Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL |
Обозначения характеристик грунтов |
Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном |
|||||||
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
|||
Супеси |
0-0,25 |
с |
21 |
17 |
15 |
13 |
- |
- |
- |
|
φ |
30 |
29 |
27 |
24 |
- |
- |
- |
|
0,25-0,75 |
с |
19 |
15 |
13 |
11 |
9 |
- |
- |
|
|
φ |
28 |
26 |
24 |
21 |
18 |
- |
- |
|
Суглинки |
0-0,25 |
с |
47 |
37 |
31 |
25 |
22 |
19 |
- |
|
φ |
26 |
25 |
24 |
23 |
22 |
20 |
- |
|
0,25-0,5 |
с |
39 |
34 |
28 |
23 |
18 |
15 |
- |
|
|
φ |
24 |
23 |
22 |
21 |
19 |
17 |
- |
|
0,5-0,75 |
с |
- |
- |
25 |
20 |
16 |
14 |
12 |
|
|
φ |
- |
- |
19 |
18 |
16 |
14 |
12 |
|
Глины |
0-0,25 |
с |
- |
81 |
68 |
54 |
47 |
41 |
36 |
|
φ |
- |
21 |
20 |
19 |
18 |
16 |
14 |
|
0,25-0,5 |
с |
- |
- |
57 |
50 |
43 |
37 |
32 |
|
|
φ |
- |
- |
18 |
17 |
16 |
14 |
11 |
|
0,5-0,75 |
с |
- |
- |
45 |
41 |
36 |
33 |
29 |
|
|
φ |
- |
- |
15 |
14 |
12 |
10 |
7 |
|
Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, глинистых нелессовых грунтов
Происхождение и возраст грунтов |
Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL |
Модуль деформации грунтов Е, МПа, при коэффициенте пористости е, равном |
||||||||||
0,35 |
0,45 |
0,55 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,2 |
||||
Четвертичные отложения |
Аллювиальные, делювиальные, озерные, озерно- аллювиальные |
Супеси
|
0-0,75 |
-
|
32
|
24
|
16
|
10
|
7
|
-
|
-
|
-
|
Суглинки
|
0-0,25
|
-
|
34
|
27
|
22
|
17
|
14
|
11
|
-
|
-
|
||
|
0,25-0,5
|
-
|
32
|
25
|
19
|
14
|
11
|
8
|
-
|
-
|
||
|
0,5-0,75
|
-
|
-
|
-
|
17
|
12
|
8
|
6
|
5
|
-
|
||
Глины
|
0-0,25
|
-
|
-
|
28
|
24
|
21
|
18
|
15
|
12
|
-
|
||
|
0,25-0,5
|
-
|
-
|
-
|
21
|
18
|
15
|
12
|
9
|
-
|
||
|
0,5-0,75
|
-
|
-
|
-
|
-
|
15
|
12
|
9
|
7
|
-
|
||
Флювио- гляциальные |
Супеси
|
0-0,75
|
-
|
33
|
24
|
17
|
11
|
7
|
-
|
-
|
-
|
|
Суглинки
|
0-0,25
|
-
|
40
|
33
|
27
|
21
|
-
|
-
|
-
|
-
|
||
|
0,25-0,5
|
-
|
35
|
28
|
22
|
17
|
14
|
-
|
-
|
-
|
||
|
0,5-0,75
|
-
|
-
|
-
|
17
|
13
|
10
|
7
|
-
|
-
|
||
Моренные |
Супеси Суглинки
|
IL 0,5 |
60
|
50
|
40
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, глинистых нелессовых грунтов
Происхождение и возраст грунтов |
Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL |
Модуль деформации грунтов Е, МПа, при коэффициенте пористости е, равном |
||||||
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
|||
Юрские отложения оксфордского яруса |
Глины
|
-0,25-0 |
-
|
27
|
25
|
22
|
-
|
-
|
|
0-0,25
|
-
|
24
|
22
|
19
|
15
|
-
|
|
|
0,25-0,5 |
-
|
-
|
-
|
16
|
12
|
10
|
|