Пример 8. Определение осадки основания

Определить методом послойного суммирования вероятную осадку ленточного сборного фундамента под наружную стену здания.

Ширина фундамента b =1 м, глубина заложения по­дошвы фундамента d =2,25 м. Среднее давление под подошвой фун­дамента Рср = 0,292 МПа. Данные о строительной площадке приведе­ны на рисунке 17. Длина возводимого здания L = 36 м.

Рис. 17. Инженерно-геологические условия площадки

1. Удельный вес грунтов, залегающих в основании фундамента:

γ₁ = 0,0185 МН/м³ – песок пылеватый, средней плотности, влажный;

γ₂ = 0,0195 МН/м³ – супесь в пластичном со­стоянии;

γ₃ = 0,02 МН/м³ – песок мелкий, плотный, насыщенный водой

Удельный вес песка третьего слоя и суглинка четвертого слоя с учетом взвешивающего действия воды находим по формуле:

γ_sb3 = (0,0262 – 0,01) / (1 + 0,598) = 0,0101 МН/м³

γ_sb4 = (0,0278 – 0,01) / (1 + 0,779) = 0,01 МН/м³

2. Строим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта – эп. σ_zg. на глубине z от подошвы фундамента, его величина определится по формуле:

. (27)

По формуле (27) определяем ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 0,2 σ _zg:

на поверхности земли:

σ _zg = 0; 0,2 σ _zg = 0;

на уровне подошвы фундамента:

σ _zg0 = 0,0185-2,25 = 0,042 МПа; 0,2 σ _zgo = 0,008 МПа;

на контакте первого и второго слоев:

σ _{zg 1}= 0,0185-3,6 = 0,067 МПа; 0,2 σ _zg1 =0,013 МПа;

на контакте второго и третьего слоев:

σ _{zg 2} = 0,067+ 0,0195-1,7 = 0,1 МПа; 0, 2 σ _{zg 2} = 0,02 МПа;

в третьем слое на уровне грунтовых вод:

σ _zg3 = °,l +0,02-0,6 = 0,112 МПа; 0,2 σ _{zg 3} = 0,022 МПа;

на контакте третьего и четвертого слоев с учетом взвешивающего действия воды:

σ _{zg 4} = 0,112+ 0,0101-1,6 = 0,128 МПа; 0,2 σ _{zg 4} = 0,026 МПа;

на подошве четвертого слоя:

σ _{zg 5} = 0,128 + 0,01-3,4 = 0,162 МПа; 0,2 σ _{zg 5} = 0,032 МПа.

Полученные значения ординат эпюры вертикальных напряжений и вспомогательной эпюры перенесем на геологический разрез (рис. 18).

3. Определим дополнительное давление по подошве фундамента, которое равно разности среднего давления и вертикальных напряже­ний от действия собственного веса грунта на уровне подошвы фун­дамента:

σ_zp0 = p₀ = 0,292 —0,042 = 0,250 МПа.

4. Строится эпюра дополнительного вертикального напряжения от сооружения – эп. σ_zp. При этом дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента определяется по формуле:

(28)

где α – коэффициент, принимаемый по таблице в зависимости от формы подошвы фундамента и относительной глубины ξ = 2z/b.

Для построения эпюры дополнительного давления толща грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои толщиной h_i < 0,4b.

h_i < 0,4×1,0;

z – глубина залегания подошвы каждого элементарного слоя грунта, ниже подошвы фундамента, для которого на расчетной схеме проставляются соответствующие значения α и σ_zp. В целях сокращения вычисле­ний примем высоту элементарного слоя h_i = 0,4 м.

Далее построим эпюру дополнительных напряжений (см. рис. 18) в сжимаемой толще основания рассчитываемого фундамента, воспользовавшись формулой (2.14) и табл. 1.9. Вычисления пред­ставим в табличной форме (табл. 2.6).

Грунт	z, м	m = 2z/b	α		Е, МПа
Песок пылеватый	0,4 0,8 1,2	0,8 1,6 2,4	0,881 0,642 0,447	0,250 0,221 0,161 0,119
Супесь пластичная	1,6 2,0 2,4 2,8	3,2 4,0 4,8 5,6	0,374 0,306 0,258 0,233	0,094 0,077 0,065 0,056
Песок плотный	3,2 3,6 4,0 4,4 4,8 5,2	6,4 7,2 8,0 8,8 9,6 10,4	0,196 0,175 0,158 0,144 0,132 0,121	0,049 0,044 0,04 0,036 0.033 0,03
Суглинок тугоплапластичный	5,6 6,0	11,2	0,112 0,104	0,028 0,026

4. Строится эпюра 0,2σ_zq.

5. Определяется глубина сжимаемой толщи; нижняя ее граница принимается на глубине z = Hc, где выполняется условие: σ_zp = 0,2σ_zg (точка пересечения эпюры σ_zp и эпюры 0,2σ_zg).

Согласно схеме, Hc = 600 см (рис. 19).

Рис. 19. Расчетная схема для определения осадки фундамента по методу послойного суммирования

6. Определяется осадка основания, складывающаяся из осадок слоев грунта, входящих в сжимаемую толщу. Проводится послойное их суммирование:

s = 0,8·0,4 (0,25+ 0,221 = 0,0213 м = 2,1 см.

Дата добавления: 2014-11-29