Деформации оснований, определение перемещений фундаментов

Деформации оснований

Деформации основания подразделяются на:

­ осадки - деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры;

­ просадки - деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов, таких, как, например, замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т.п.;

­ подъемы и осадки - деформации, связанные с изменением объема некоторых грунтов при изменении их влажности или воздействии химических веществ (набухание и усадка) и при замерзании воды и оттаивании льда в порах грунта (морозное пучение и оттаивание грунта);

­ оседания - деформации земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий, понижением уровня подземных вод, карстово-суффозионными процессами и т.п.;

­ горизонтальные перемещения - деформации, связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание (фундаменты распорных систем, подпорные стены и т.д.) или со значительными вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках грунтов от собственного веса и т.п.;

­ провалы - деформации земной поверхности с нарушением сплошности грунтов, образующиеся вследствие обрушения толщи грунтов над карстовыми полостями или горными выработками.

Деформация основания в зависимости от причин возникновения подразделяются на два вида:

­ первый - деформации от внешней нагрузки на основание (осадки, просадки, горизонтальные перемещения);

­ второй - деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса, подъемы и т.п.).

Расчет оснований по деформациям должен производиться из условия совместной работы сооружения и основания. Совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:

­ абсолютной осадкой основания s отдельного фундамента;

­ средней осадкой основания сооружения ;

­ относительной неравномерностью осадок двух фундаментов Ds/L;

­ креном фундамента (сооружения) i;

­ относительным прогибом или выгибом f/L;

­ кривизной изгибаемого участка сооружения 1/r;

­ относительным углом закручивания сооружения J;

­ горизонтальным перемещением фундамента (сооружения) u.

Расчет деформаций основания выполняется, с применением одной из двух расчетных схем основания:

­ линейно-деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи H_c (см. п. 4.2);

­ линейно-деформируемого слоя (см. п. 4.3), если выполняется одно из условий:

а) в пределах сжимаемой толщи основания H_c, определенной как для линейно деформируемого полупространства, залегает слой грунта с модулем деформации E₁ ³ 100 МПа и толщиной h₁, удовлетворяющей условию

,

(30)

где Е₂ - модуль деформации грунта, подстилающего слой грунта с модулем деформации Е₁;

б) ширина (диаметр) фундамента b ³ 10 м и модуль деформации грунтов основания E ³ 10 МПа.

На текущий момент в нормативной литературе по проектированию оснований фундаментов единственным методом расчета осадок фундаментов (за исключением свайных фундаментов) является метод в основе которого лежит схема линейно-деформируемого полупространства [4]. В учебных целях в пособии представлен и второй метод расчета осадок.