Расчет конечных осадок

Определение конечного критического давления

При работе фондамента во ΙΙ и ΙΙΙ фазах возможно опрокидывание фундамета из-за появления сплошных поверхностей скольжения. При этом будет происходить сдвиг слоев грунта по плоскостям скольжения и выпор грунта на поверхность: На основании опытных данных К.Терцаги предложил схему деформируемого грунта и на ее основе получил формулу:

где Nγ; N_q; N_c – коэффициенты, зависящие от φ и

определяются по таблицам;

b₁ – полуширина фундамента;

q=γh – боковая пригрузка;

с – удельное сцепление.

Наиболее полное решение получено в 1952 году В.В.Соколовским для случая плоской задачи при действии на поверхности нагрузки, наклоненной под углом δ к вертикали, изменяющейся по закону трапеции:

где А, В, С – коэффициенты зависящие от φ и δ.

Основания и фундаменты рассчитываются по 2 предельным состояниям:

– по несущей способности:

где N – заданная расчетная нагрузка на основание в наиболее невыгодной комбинации;

Р_пр – несущая способность (предельная нагрузка) основания;

γ_с – коэффициент условия работы основания (<1);

γ_q – коэффициент надежности (>1).

– по предельным деформациям:

где S – расчетная абсолютная осадка фундамента;

ΔS – расчетная относительная разность осадок фундаментов;

S_u; ΔS_u – предельные величины, соответственно абсолютной и относительной разности осадок фундаментов (СНиП 2.02.01-83*).

Деформации основания подразделяют на:

Осадки - вертикальные перемещения подошвы фундамента. Они вызываются уплотнением грунтов без коренного изменения их структуры и происходят под воздействием внешних нагрузок от сооружения, а также под действием собственного веса грунта.

Просадки - деформации, происходящие в результате уплотнения и при коренном изменении структуры грунта под воздействием влаги и внешних нагрузок, в т.ч. собственного веса грунта (замачивание лессовидных грунтов, оттаивание вечномерзлых грунтов и др.),

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, происходящие под воздействием 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.

Деформации 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.).

Совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:

- абсолютной осадкой основания s отдельного фундамента;

- средней осадкой основания сооружения `s;

- относительной неравномерностью осадок двух фундаментов Δs/L;

- креном фундамента (сооружения) i и др.

При работе основания сооружения наибольший интерес для строителей представляет осадка, т. е. вертикальные деформации, происходящие в основании за счет уплотнения грунта.

Следует различать абсолютную величину осадки и разность осадок отдельных частей сооружения. Равномерная осадка сооружения находящегося под воздействием постоянной статической нагрузки, даже при значительных размерах последней, не может представлять опасности для существования сооружения, в то время как разность осадок, хотя бы незначительная может существенно повлиять на работу сооружения. В практике случаев равномерной осадки всех частей сооружения почти не наблюдается, что связано с различием свойств грунтов под отдельными частями сооружения и неравномерностью давления на грунт, различием формы и площади фундаментов.

На базе развития теории расчета основании и обработки результатов наблюдений за осадками зданий разработан метод расчетов фундаментов по предельным деформациям оснований. При этом необходимо, что бы соблюдались условия S_расч≤S_пр ΔS_расч≤ΔS_пр

т. е. расчетная осадка оснований фундаментов S_paс и разность осадок соседних фундаментов ∆S_pacч были меньше предельных значении S_np и ∆S_np, регламентируемые СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.

Дата добавления: 2014-01-05