Определение осадки ленточных фундаментов

План лекции.

1. Методы расчёта осадок фундаментов.

2. Метод послойного суммирования.

Ограничение напряжений под подошвой фундамента расчетным сопротивлением грунта основания дает возможность вести расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям). Расчет по деформациям заключается в определении вероятных осадок фундаментов.

Опыт строительства показывает, что расчет оснований по деформациям считается выполненным, если фактическое среднее давление на грунт основания под фундаментом зданий, возводимых в различных грунтовых условиях, не превышает расчетного сопротивления, т.е. . В противном случае необходимо выполнять расчет деформаций.

Расчет по деформациям заключается в определении вероятных осадок фундаментов. В настоящее время применяют в основном три метода расчета осадок: 1) послойного суммирования; 2) эквивалентного слоя; 3) линейно деформируемого слоя конечной толщины.

Осадку методом, послойного суммированияопределяют как сумму осадок элементарных слоев грунта в пределах сжимаемой толщи по следующей формуле:

(8.1)

где – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

– толщина элементарного слоя; ;

— среднее арифметическое напряжение в элементарном слое;

— модуль общей дефор­мации элементарного слоя.

Для расчета осадки методом послойного суммирования (рис. 8.1) строят эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта и дополнительных напряжений от внешней нагрузки по формуле

(8.2)

где – дополнительное напряжение по подошве фундамента; [ – среднее фактическое давление под подошвой фундамента; – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (см. рис. 8.1)].

Сжимаемую толщу при расчете методом послойного суммирования ограничивают глубиной, на которой дополнительное напряжение составляет не более 20 % природного (см. рис. 8.1):

(8.3)

Если найденная нижняя граница сжимаемой толщи заканчивается в слое грунта, для которого МПа, или если такой слой залегает ниже этой границы, то он должен быть включен в состав сжимаемой толщи. В этом случае граница сжимаемой толщи принимается по соотношению

. (8.4)

Осадку методом эквивалентного слоя определяют из выражения

, (8.5)

где – мощность эквивалентного слоя, которую вычисляют по; формуле

(8.6)

(здесь – коэффициент эквивалентного слоя); – коэффициент относительной сжимаемости; – дополнительное давление по подошве фундамента.

Осадку слоистого основания методом эквивалентного слоя определяют приближенно. В расчетной схеме высоту сжимаемой толщи принимают , а распределение дополнительных давлений – по закону треугольника (рис. 8.2). Коэффициент относительной сжимаемости в пределах эквивалентного слоя определяют осредненно по формуле

(8.7)

где – мощность каждого слоя в пределах сжимаемой толщи;

– коэффициент относительной сжимаемости соответствующего слоя;

– расстояние от точки, соответствующей глубине , до середины рассматриваемого слоя.

Метод эквивалентного слоя дает возможность прогнозировать затухание осадки во времени на основе теории фильтрационной консолидации. Осадку, происходящую за время , находят по формуле

(8.8)

где – конечная осадка, определяемая по формуле (8.5); u – степень уплотнения (часть полной осадки за время ), определяемая по табл. 8.1.

Расчет затухания осадки во времени удобно вести в табличной форме в следующем порядке: сначала задаются различными значениями и по этим значениям определяют соответствующие значения (см. табл 8.1), затем находят время , за которое происходит данная осадка

(8.9)

где – путь фильтрации воды;

– коэффициент консолидации, определяемый по формуле

(8.10)

здесь - коэффициент относительной сжимаемости, для слоистых оснований определяемый по формуле (2.19); – удельный вес воды.

Таблица 8.1

Значения коэффициента

	Коэффициент при расчете по схеме
0,1	0,02	0,12	0,005
0,2	0,08	0,25	0,02
0,3	0,17	0,39	0,06
0,4	0,31	0,55	0,13
0,5	0,49	0,73	0,24
0,6	0,71	0,95	0,42
0,7	1,00	1,24	0,69
0,8	1,40	1,64	1,08
0,9	2,09	2,35	1,77
0,95	2,80	3,17	2,54

Коэффициент фильтрации грунта для слоистых оснований находят по формуле

(8.11)

где – мощность отдельных слоев грунта в пределах сжимаемой толщи;

- коэффициент фильтрации -го слоя.

При вычислении затухания осадки во времени возможны различные расчетные схемы. Если водонепроницаемость грунтов по мере увеличения глубины уменьшается, т.е. значение коэффициентов фильтрации отдельных слоев грунта в пределах мощности сжимаемой толщи подчиняется соотношению , то расчет ведется по третьей схеме (см. табл. 8.1) и путь фильтрации воды принимается равным сжимаемой толще , а направление фильтрации – вверх.

Если в пределах сжимаемой толщи залегают слои хорошо фильтрующего грунта, а наименьшей водопроницаемостью обладает средний слой, т.е. , считают, что вода отжимается вверх и вниз и расчет ведут по первой схеме (см. табл. 8.1), принимая путь фильтрации воды равным половине мощности сжимаемой толщи .

В основаниях, состоящих из пластов глинистых и песчаных грунтов, затуханием осадки песчаных грунтов пренебрегают и определяют осадку только для глинистых прослоек, ведя расчет по первой схеме и принимая , т.е. как при двухсторонней фильтрации.

Дата добавления: 2014-05-28; просмотров: 1337; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!