Ф.10.15. Как можно учесть эффект разуплотнения грунта, возникающего при разработке котлована при расчете деформаций основания?

При разработке котлованов, вследствие снятия напряжений от собственного веса грунта, наблюдается поднятие его дна из-за наличия в грунтах упругих деформаций. Этот процесс характеризуется эффектом разуплотнения грунта основания.

В способе расчета осадок с помощью послойного суммирования осадка считается на действие не полного давления под подошвой фундамента p, а на величину. Этим как бы вводится предположение, что подъема дна котлована после его вскрытия не происходит, а вторичное приложение этого же давления не вызывает дополнительной осадки. Такое предположение равнозначно тому, что модуль деформации при разгрузке и нагрузке при p меньшеравен бесконечности. В действительности обычно модуль разгрузки в несколько раз (порядка четырех) больше, чем модуль нагрузки. Поэтому дополнительная осадка после разгрузки и последующей нагрузки таким же давлением будет иметься, но она практически бывает незначительной. Для такого расчета можно использовать схему с применением послойного суммирования.

Ф.10.16. Что такое расчетное сопротивление грунта основания?

Расчетное сопротивление грунта соответствует такому давлению под подошвой фундамента, при котором зоны пластических деформаций развиваются на глубину z=b/4 (рис.Ф.10.16,а). На графике зависимости осадка-нагрузка (рис.Ф.10.16,б) это давление находится в начале фазы образования областей сдвига. Из решения Н.П.Пузыревского приz=b/4 получено следующее выражение для расчетного сопротивления грунта основания (см.Ф.5.8)

где _c1и_c2коэффициенты условий работы, зависящие от вида грунта основания и жесткости сооружения;kкоэффициент, принимаемыйk= 1, если прочностные характеристики грунтаиcопределены непосредственными испытаниями, иk= 1,1, если они приняты по таблице СНиП [1] на основании физических характеристик грунтов;M_ ,M_q,Mcкоэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта;k_zкоэффициент, принимаемый приb< 10 мk_z= 1, а приb  10 м(здесьz₀= 8 м);bширина подошвы фундамента;_IIосредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод_IIопределяется с учетом взвешивающего действия воды); удельный вес грунта, находящегося выше подошвы фундамента;c_IIрасчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;d₁глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

где h_sтолщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;h_cfтолщина конструкции пола подвала;_cfрасчетное значение удельного веса конструкции пола подвала. Величинаd_bглубина подваларасстояние от уровня планировки до пола подвала (для сооружений с подваломB20 м и глубиной свыше 2 м принимаетсяd_b= 2 м, при ширине подвалаB> 20 м считаетсяd_b= 0).

Если d₁>d(гдеdглубина заложения фундамента), тоd₁принимается равнымd, аd_b= 0 при любой форме фундаментов в плане.

Рис.Ф.10.16. Определение расчетного сопротивления грунта: а - развитие зон предельного равновесия; б - график зависимости осадки s от нагрузкиp