Расчет осадок фундаментов мелкого заложения методом послойного

Суммирования

В большинстве практических случаев основание сложено по глубине разнородными грунтами, представленными в материалах инженерно-геологических изысканий инженерно-геологическими элементами (ИГЭ).

Рис. 5.11. Расчетная схема к методу послойного суммирования

Метод послойного суммирования позволяет учитывать разнородность грунтового массива по глубине. В основе метода лежит суммирование осадок элементарных слоев от действия дополнительных напряжений. При этом распределение дополнительных напряжений в грунтовом массиве принимается в соответствии с моделью линейно деформируемого полупространства. Дополнительными напряжениями называют напряжения в грунтовом массиве от действия внешней нагрузки.

Расчет осадки оснований по методу послойного суммирования производится в соответствии с рекомендациями СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*».

Порядок расчета

1. Строим расчетную схему.

2. Разбиваем грунтовый массив ниже подошвы фундамента шириной b на элементарные слои, исходя из следующих условий:

· мощность любого элементарного слоя ;

· слои должны быть однородными по своим свойствам.

3. Строим эпюру природных давлений:

, (2.15)

где удельный вес грунта i-го слоя.

толщина (мощность) i-го слоя грунта.

,

где удельный вес грунта выше подошвы фундамента;

d – глубина заложения фундамента.

Природные давления определяются на границах элементарных слоев.

4. Строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от фундамента и вычисляем эпюру дополнительных вертикальных напряжений собственного веса выбранного при отрывке котлована грунта.

Значения напряжений определяются на границах элементарных слоев. Начало эпюры давлений от уровня подошвы:

, , (2.16)

где – среднее давление под подошвой фундамента; – вертикальная нагрузка на фундамент; – вес фундамента; – вес грунта на уступах фундамента; – коэффициент, учитывающий убывание с глубиной дополнительных давлений (табл. А.1, прил. А).

5. Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи, которая находится на такой глубине от подошвы фундамента, на которой выполняется условие .

При этом глубина сжимаемой толщи не должна быть меньше H_min, равной b/2 при b ≤ 10 м, (4 + 0,1b) при b≤ 60 м и 10 м при b>60 м. Если в пределах глубины Нс, найденной по указанным выше условиям, залегает слой грунта с модулем деформации Е > 100 МПа, сжимаемую толщу допускается принимать до кровли этого грунта. Если найденная по указанным выше условиям нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е ≤ 7 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины z = Н_с, то этот слой включают в сжимаемую толщу, а за Нс принимают минимальное из значений, соответствующих подошве слоя или глубине, где выполняется условие .

6. Определяем осадку основания в пределах сжимаемой толщи:

, (2.17)

где – коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта;

n – количество элементарных слоев, вошедших в сжимаемую толщу;

– мощность соответствующего элементарного слоя, м;

E_i – модуль деформации соответствующего элементарного слоя, кПа;

– дополнительное вертикальное давление от сооружения в середине элементарного слоя, кПа.

7. Проверяем условие S < S_U.