Факторы, влияющие на глубину заложения фундамента

Обычно, чем меньше глубина заложения фундаментов, тем ниже стоимость работ по их устройству. Это ведет к стремлению закладывать подошву фундамента как можно ближе к дневной поверхности. Однако верхние слои грунта не соответствуют требованиям, предъявляемым к основаниям. Как правило, это почвенно-растительные и насыпные грунты. В связи с этим основная задача при выборе глубины заложения подошвы фундаментов состоит в решении вопроса о несущем слое грунта. При этом приходится учитывать следующие факторы: а) инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства; б) климатические особенности района строительства (промерзание — оттаивание, высыхание - увлажнение); в) особенности возводимого и соседних сооружений; г) способ производства работ по отрывке котлованов и возведению фундаментов.

Заглубление фундаментов в грунт ниже дневной поверхности или уровня пола подвала принимают не менее 0,5 м. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой.

24. Вертикальные напряжения от собственного веса грунта называют бытовыми давлениями, аграфик их изменения по глубине – эпюрой бытовых давлений.

25. Осадка поверхности грунта при сплошной нагрузке (суммарная задача уплотнения)В данном случае рассматривается задача определения осадки слоя грунта толщиной (h), нагруженного сплошной равномерно распределённой нагрузкой интенсивностью (Р). Сжимаемый слой (h) подстилается практически не деформированным слоем (скалой, щебнем и т.д.). Расчетная схема, представленная на рисунке, соответствует практической задачи сжатия слоя грунта от нагрузки в виде насыпи, плотины и т.п.

Расчётная схема для определения осадки слоя грунта толщиной h при сплошной равномерно распределённой нагрузке.

Слой грунта (h) будет испытывать только сжатие, без возможности бокового расширения. Такое деформирование аналогично компрессионному сжатию грунта. Тогда, построив компрессионную кривую осадки (см. рисунок), и проведя секущую через точки с давлением Р₁ и Р₂, можем определить коэффициент сжимаемости данного грунта.

Схема компрессионного сжатия слоя грунта давлением Р при сплошной равномерно распределённой нагрузке.

Р₁ – собственный вес грунта до приложения нагрузки;

Р₂ = Р₁ + Р – новая нагрузка (эпюра Р – const).

– коэффициент сжимаемости (tg угла наклона секущей).

Выполним дополнительные построения, рассмотрев столбик сжимаемого слоя грунта, площадью основания F (призма абвг).

Допускаем, что в пределах призмы (абвг) объем твердых частиц грунта в процессе деформации остается неизменным, поскольку:
частицы грунта переместиться ни вправо, ни влево не могут (деформация сжатия грунта без возможности бокового расширения – компрессия);
частицы грунта практически несжимаемы (минерал кварц и т.д., их деформации сравнительно малы).

Тогда S = h – h'

Объём твердых частиц в единице объёма

Приравнивая объём твёрдых (минеральных) частиц до и после сжатия в призме (абвг), получим: .

Отсюда:

Проведя преобразования, получим: – эту формулу также преобразовываем.

Из компрессионной кривой известно, что e₁ – e₂ = m₀p; – коэффициент относительной сжимаемости;

Тогда осадка слоя грунта может быть определена выражением

Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке.

Или окончательно: S = hm_vp