що передаються на покрівлю слабкого грунту, за умовою:
(11)
де і - вертикальні напруження в грунті на глибині z від підошви фундаменту відповідно додаткове від навантаження на фундамент і від власної ваги грунту, кПа;
- розрахунковий опір грунту зниженою міцності на глибині z, кПа.
Величину визначають за формулою (4) як для умовного фундаменту шириною і глибиною закладення (рис. 4). Коефіцієнти умов роботи де і, і надійності, а також коефіцієнти знаходять стосовно до шару слабкого грунту. br/>В
Рис. 4. Розрахункова схема до перевірки тиску на підстилаючий шар слабкого грунту
Якщо прийняти, що тиск діє по підошві умовного фундаменту AB, площа його підошви повинна складати:
. (12)
Ширину умовного фундаменту визначають з урахуванням розсіювання напружень в межах шару завтовшки за формулами:
1) для прямокутного фундаменту
, (13)
де - довжина і ширина підошви проектованого фундаменту.
2) для стрічкового фундаменту
. (14)
Якщо умова (11) не задовольняється, то необхідно прийняти великі розміри підошви, за яких воно буде задовольнятися.
Розрахунок осад фундаментів
Опади - деформації, які не викликають докорінної зміни структури грунту і відбуваються внаслідок ущільнення грунту під впливом зовнішніх навантажень або (в окремих випадках) власної ваги грунту.
Після розрахунку розмірів фундаментів і перевірки основної умови необхідно провести розрахунок за деформаціями (II граничний стан).
Мета розрахунку - обмежити деформації підстав до меж, регламентованих (допустимих), тобто гарантують нормальну експлуатацію споруд, їх довговічність і надійність.
Для розрахунку кінцевих осад фундаментів найбільшого поширення набули метод пошарового підсумовування і метод еквівалентного шару.
Метод пошарового підсумовування
Розрахунок осад методом пошарового підсумовування полягає в тому, що осадку грунту під дією споруди визначають як суму осад елементарних шарів грунту такої товщини, для якої можна приймати без особливих погрішностей середні значення діючих напруг і характеристик грунтів.
Розглянемо порядок допоміжних побудов і послідовність розрахунків стосовно розрахункової схемою (мал. 5).
В
Рис. 5. Розрахункова схема до методу пошарового підсумовування
Спочатку виробляється прив'язка фундаменту до інженерно-геологічної ситуації підстави, тобто суміщення його осі з литологической колонкою грунтів. При відомих навантаженнях від споруди визначається середній тиск на підставу по підошві фундаменту Р I . Потім, починаючи від поверхні природного рельєфу будується епюр природного тиску (від власної ваги грунту) по осі фундаменту, яке розраховується за формулою:
(15)
де - питома вага грунту, розташованого вище підошви фундаменту;
- глибина закладання фундаменту;
- відповідно питома вага і товщина i -го шару грунту.
Потім будують епюру додаткових вертикальних напружень у грунті. Епюру будують по точках, для чого товщу грунту нижче підошви фундаменту ділять на елементарні шари. Напруга на кордоні кожного шару визначають за формулою:
(16)
де - коефіцієнт, що приймається за табл.5 залежно від форми підошви фундаменту, співвідношення сторін прямокутного фундаменту і відносної глибини;
- додатковий вертикальний тиск на основу (для фундаментів шириною b Ві 10 м приймається Р 0 = Р );
- середній тиск під підошвою фундаменту;
- вертикальне напруження від власної ваги грунту на рівні підошви фундаменту, приймається.
У межах кожного шару напруги вважають постійними. Це не зовсім так, піт ому що напруги в шарах різні. Тому чим менше товщина шару, тим менше помилка. p> За нормами товщина елементарних шарів ( h i ) не повинна перевищувати 0,4 ширини або діаметра підошви фундаменту (0,4 b), що, з одного боку, підвищує точність побудови епюри, а з іншого - дозволяє розглядати епюру розподілу напружень в межах кожного шару як прямокутну.
стискаєте товщу ( H c ) обмежують глибиною, нижче якої стисненням грунту можна знехтувати, тобто де:
(для грунтів з модулем деформації);
(для грунтів з модулем деформації).
Таблиця 7
x = 2 z / b
