Файл: Абелев М.Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений 8-й междунар. конгресс по механике грунтов и фундаментостроению.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 147

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

дочное давление следует принять равным фактическому давлению (без уменьшения на величину давления при­ родного) .

При заложении фундаментов на глубину больше 2 м осадочное давление о следует принять равным

 

о = а

— о

-4- р

 

 

 

 

ОС

2

П Р

1

^ Ш , 0 С Т 2 '

 

 

где ог и оП рнапряжение и

природное

давление под

 

фундаментом

на

глубине

z;

 

Pw,ост

остаточное

поровое давление для

данно­

 

го слоя

на

глубине

z.

 

 

Величину

остаточного

порового

давления,

которое

иногда называют «природным поровым давлением», оп­ ределяют непосредственным измерением датчиками, установленными в основании на различной глубине или приближенно путем аналитического расчета по формуле

где Шф—коэффициент неоднородности грунта (условно

тф =0,4) .

Глубина сжимаемой (активной) зоны определяется толщиной слоя, где напоры, возникающие в поровой во­ де от воздействия нагрузки на фундамент, меньше на­ чального градиента напора на данной глубине слоя.

Можно принять, что распределение вертикальных напряжений под центром фундамента подчиняется за­ конам линейно-деформируемых тел. Однако не следует использовать величину «нормативного давления», полу­ ченную из модифицированной формулы Пузыревского, в качестве критерия этого максимального давления под фундаментом данного размера и формы, до которого можно применять расчеты по теории линейно-деформи­ руемых тел. Вероятно, более оправданно считать, что теория линейно-деформируемых тел применима для оп­ ределения изменения вертикальных напряжений по глу­ бине лишь до такого давления, при котором осадка опытных штампов резко возрастает. Для сильносжима­ емых водонасыщенных глинистых грунтов за него можно

принять давление, при котором осадка

штампа

за оче­

редную ступень нагружения в 3 раза

превысит

осадку

за предшествующую ей равную ступень

приращения

давления (при осадке штампа больше

40

мм).

Кроме

того, максимальное давление может

быть

определено

101



при осадке от очередной ступени давления, если эта осадка в 2 раза превышает осадку от такой же пред­ шествующей ступени давления и не затухает в течение трех суток.

Эпюра осадочного давления, вызывающего осадку сооружения, представляет собой разность между эпюрой распределения вертикальных напряжений по глубине под центром фундамента и эпюрой остаточного порового давления. Если окажется, что величина остаточного по­ рового давления очень мала, то за нижнюю границу сжимаемой зоны следует принять глубину, на которой осадочное давление равно 0,1 кгс/см2.

Для определения осадок значение модуля деформи­ руемости грунтов следует принимать по результатам их испытания в стабилометре при искусственном создании в образце такого порового давления, которое равно оста­ точному поровому давлению на данной глубине залега­ ния. Значения модуля общей деформации должны опре­ деляться с учетом фактического изменения напряженно­ го состояния грунта под действием нагрузки на данный фундамент на исследуемой глубине.

Если слабые

водонасыщенные

глинистые грунты

ха­

рактеризуются

структурной

прочностью

сжатия,

боль­

шей 0,1 кгс/см2,

а нагрузка к

фундаментам

прикладыва­

ется медленно

(без ударов),

то

осадки

рекомендуется

рассчитывать по следующей

методике.

 

 

Под центром фундамента строят эпюру распределе­ ния вертикальных напряжений по глубине. При этом величину давления на любой глубине под фундаментом не уменьшают на присущую этому слою величину при­ родного давления. Затем строят эпюру изменения струк­ турной прочности сжатия по глубине слоя в основании фундамента. Грунт будет сжиматься только в той зоне, где напоры в поровой воде превышают начальный гра­ диент напора грунтов. Из п. 6 главы I видно, что вели­ чина порового давления может быть принята равной разности между действующим давлением и структурной прочностью сжатия. Поэтому от точки пересечения ли­ нии эпюры структурной прочности сжатия грунта и по­ верхности основания (дренажного слоя) под углом а, тангенс которого равен начальному градиенту напора, проводят наклонную линию. Та часть эпюры давления, которая остается между наклонной линией и огибающей эпюры вертикальных давлений по глубине, определяет

102


величины осадок фундамента за счет сжимаемости дан­ ного слоя (рис. II.4).

Если в пределах сжимаемой зоны или ниже ее (на

расстоянии

1 м)

 

залегает дренирующий

слой

(например,

слой

 

песка), то

 

прямые,

наклонные

к

горизонту

под

углами

а х

и а2 , тангенсы которых равны начальным

гра­

диентам

напора,

 

прово­

 

 

 

 

 

 

дят

в

нижней

и

 

верх-

-,

\ Р

 

 

 

 

ней

частях

эпюр.

 

 

 

 

 

 

 

Данный

прием,

поз­

 

 

 

 

 

 

воляющий

учесть

влия­

 

 

 

 

 

 

ние

структурной

 

проч­

 

 

 

 

 

 

ности

сжатия

 

и

на­

 

 

 

 

 

 

чального градиента

на­

 

 

 

 

 

 

пора

 

на

осадки,

 

может

 

 

 

 

 

 

быть

использован

при

 

 

 

 

 

 

расчете

осадок

 

на

во­

 

 

 

 

 

 

донасыщенных

 

 

 

гли­

 

 

 

 

 

 

нистых

грунтах

по

ме­

 

 

 

 

 

 

тодам К. Е. Егорова и

 

 

 

 

 

 

Б. И. Далматова.

 

 

 

 

 

 

 

При

расчете

 

осадок

 

 

 

 

 

 

сооружений,

ширина

 

 

 

 

 

 

которых

 

равна

 

 

или

 

 

 

 

 

 

меньше

толщи

 

слабых

 

 

 

 

 

 

водонасыщенных

 

 

гли­

 

 

 

 

 

 

нистых

грунтов,

чаще

 

 

 

 

 

 

всего используют

реше­

Рис. 11.4. Схема для расчета осадок

ния

 

одномерной

 

зада­

фундаментов

с

учетом

структурной

чи уплотнения

или

мо­

прочности сжатия и начального гра­

дели с коэффициентами

диента напора

 

 

 

 

постели

(более

подроб­

 

 

 

 

 

 

но см. п. 2 этой

 

главы).

В этом

случае принимают, что

напряжения остаются постоянными по глубине. Для рас­ чета осадок от оси z откладывают напряжение, равное фактическому давлению под подошвой фундамента или сооружения. От этой же оси и в ту же сторону отклады­ вают величины структурной прочности сжатия грунта на разной глубине. Если для рассчитываемых грунтов ха­ рактерно явление начального градиента напора, то от линии пересечения эпюры структурной прочности сжатия и дренажных поверхностей под углом к горизонту, тан­ генс которого равен начальному градиенту напора, про­ водят прямые. Те части эпюры, которые отсекаются эти-

103


ми

прямыми, и определяют осадку данного

фундамен­

та

или сооружения. Если дренирующий слой

находится

в середине сжимаемой толщи, то наклонные проводят от

точек

пересечения

эпюры

структурной

прочности

сжатия

с горизонтальными границами

дренирующего

слоя

(рис.

115).

 

д

 

д

 

В

этом

случае

осадку

on- i

I

I | I !

I

ределяют

по формуле

 

.

 

 

Рис. 11.5. Схема для расчета осадок сооружений, имеющих большую площадь в плане, с учетом структурной прочности сжатия и началь­ ного градиента напора

а — при однородной толще слабых грунтов; б — при наличии песчаного слоя в середине уплотняемого участка

Если дренажный слой находится в середине сжимае­ мого слоя, осадку определяют по формуле

s

= 2 a 0

( g - p c T p ) 2 .

 

 

«о Ѵв

В этих формулах

(о — р с т р ) —напряжения, которые

вызывают сжатие грунта в результате отжатая воды из

водонасыщенных глинистых грунтов.

 

Приведенные здесь формулы для расчета осадок

с учетом структурной прочности сжатия

и начального

градиента напора полностью справедливы

для грунтов,

у которых сжатие определяется процессами фильтраци­ онной консолидации, а процессы вторичной консолида-

104